html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Наука о свете: чем занимаются специалисты в области фотоники

Наука о свете: чем занимаются специалисты в области фотоники

Во-первых, мы выяснили, какие задачи стоят сегодня перед физиками и инженерами — что надо изобрести, понять и открыть; об этом читайте в блоках «Над чем работаем». Во‑вторых, учёные рассказали нам о том, как складывались их судьбы и карьеры; об учебе за границей и работой в международных проектах с участием российских вузов, о том, ждёт ли специалистов по фотонике рынок; обо всем этом читайте под заголовками «Кем быть». Оказалось, что среди задач, стоящих перед нашими героями, найдутся задачи и для любителей экспериментов, и для теоретиков, и для тех, кто хочет держать в руках результаты своей работы, и даже для тех, кто мечтает не об университетской кафедре, а о бизнесе, связанном с высокими технологиями.

Над чем работаем: строим новый интернет

«Каждые 4 года в 50 раз увеличивается количество передаваемой информации, 10% всей электроэнергии, которую производит человечество, уходит на поддержку интернета и связи, и эти цифры будут только расти», — рассказывает завкафедрой световых технологий и оптоэлектроники, директор мегафакультета фотоники Университета ИТМО Владислав Бугров. По его словам, чтобы интернет рос и развивался, нужна «кровеносная система» — устройства хранения и передачи информации. Те, которыми мы пользуемся сейчас, далеко не совершенны. Их постоянно необходимо дорабатывать: уменьшать их размеры, при этом и увеличивая скорость передачи данных без потерь.

Наука о свете: чем занимаются специалисты в области фотоники
Университет ИТМО

Начинающим молодым ученым или тем, кто сейчас только стоит перед выбором, предстоит придумать, например, как лучше всего пустить по оптоволокну радиоволны Wi-Fi, создать лазеры, испускающие не пучки фотонов, а один-единственный квант света (это позволит сэкономить электричество) а еще — защитить соединение. «Однофотонные источники — большое дело: с ними на свет появятся однофотонные сети, из которых невозможно украсть информацию так, чтобы вы об этом не узнали. Сейчас источники выпускают в сеть множество фотонов, и если кто-то подключается к вашему каналу, вы только чуть-чуть теряете в его мощности. Если же фотон, несущий сообщение, один, его пропажу нельзя не заметить; однофотонные источники на основе линейных материалов — квантовых нитей, то есть цепочек атомов — позволят построить такие сети, в которых ваше сообщение получит только адресат», — рассказывает Бугров.

Наука о свете: чем занимаются специалисты в области фотоники

Владислав Бугров, доктор физ.-мат. наук, заведующий кафедрой световых технологий и оптоэлектроники, руководитель подразделения международной лаборатории «Наноматериаловедения и наномеханики», директор мегафакультета фотоники Университета ИТМО. Автор более 80 научных статей и четырех десятков патентов; преподает, занимается исследованиями (главное направление — улучшение свойств нитридных полупроводниковых гетероструктур и приборов, созданных на их основе), несколько лет руководил заводом по производству светодиодных приборов.

Кем быть: инженером и бизнесменом

«Фотоника и оптоэлектроника — довольно молодые отрасли, и отчасти поэтому на рынке преобладают не огромные старые корпорации, а десятки маленьких и средних компаний, которые создают отдельные компоненты. Ситуация едва ли не уникальная: российский рынок практически контролируется отечественными организациями. Многие студенты и аспиранты уходят в такой бизнес, потому что это очень интересно; там вы и творите, и являетесь авторами, и даже продаете всё сами, но для этого нужно быть высококвалифицированным инженером», — рассказывает Бугров. Речь идет о рынках компонент телекоммуникационных систем и светодиодных систем, датчиков, камер наблюдения; отсутствие стандартов в этой области дает свободу для тех, кто предлагает оригинальные технологические решения.

Над чем работаем: заглядываем в клетку

В мире очень маленьких вещей все иначе, чем в мире больших, к которому мы привыкли. Фотон, который не сдвинет и песчинки здесь, в наномире может быть хоть стрелой подъемного крана, хоть катком, хоть регулировщиком движения. Валентин Миличко занимается как раз нанофотоникой: он собирает из света и светочувствительных частиц инструменты и новые материалы, с которыми, например, можно строить сверхмощные микроскопы: без таких материалов они работать не будут.

«Один из проектов, над которыми я работаю, посвящен оптически активным наночастицам — производным метал-органических каркасов, второй — диэлектрическим наночастицам для визуализации молекулярных процессов и управления ими», — рассказывает Миличко. Недавно ему и коллегам удалось показать, что кремниевые наночастицы могут быть источниками белого света. Еще они способны вдвое-втрое увеличить частоту направленного на них излучения, что делает их отличным материалом для лазеров, а также служить крошечными термометрами. Причем работать в этом качестве наночастицы могут в диапазоне температур от абсолютного нуля до 1600К в расплавленном металле. Такие материалы находят применение от металлургии до клеточной медицины, в химической промышленности и производстве сверхточной оптики. Каждый день коллеги Валентина решают частные вопросы большой науки, число которых не собирается уменьшаться.

Наука о свете: чем занимаются специалисты в области фотоники

Валентин Миличко, выпускник ДВФУ, кандидат физ.-мат. наук. Сотрудник кафедры нанофотоники и метаматериалов и Международного исследовательского центра нанофотоники и метаматериалов Университета ИТМО. Физик-экспериментатор, автор семидесяти публикаций в зарубежных рецензируемых журналах. Раз в несколько лет берется за новые проекты. «Я не понимаю тех ученых, которые стабильно идут по одному пути, решают только одну, пусть и глобальную проблему всю свою жизнь, — говорит он, — ведь твой опыт в области, например, физики полупроводников или информатики может пригодиться тем, кто занимается, например, фотокатализом или клеточной биологией».

Кем быть: экспериментатором

Валентин утверждает, что физики-теоретики строги и суровы, а экспериментаторы (а еще биологи и химики) — в основном ребята дружелюбные и деликатные (сам Валентин предпочитает жёсткий характер теоретиков — говорит, что «в мире науки надо уметь кусаться»). Но главным в деле все-таки считает не склад характера, а творческий потенциал. «Нашу работу невозможно расписать по шагам, стандартизировать. Сегодня ты сделал наночастицу для компактных лазеров, как требует от тебя техническое задание, а завтра, если ты сумел выйти за рамки, твоя частица поможет избавиться от раковой опухоли», — говорит молодой учёный.

Над чем работаем: предсказываем кристалл

И снова речь пойдет про очень маленькие вещи, на этот раз — о нанокристаллах. Юрий Бердников рассчитывает свойства не существующих пока ни в природе, ни в лаборатории структур из нескольких атомов (или нескольких десятков атомов). «Представьте, как ведет себя капля воды в океане — и сравните с ее поведением в тонком капилляре; о такой же разнице идет речь, когда мы говорим о нанокристаллах и кристаллах привычных масштабов, крупинках соли или алмазах», — объясняет Бердников.

Когда длина грани кристалла сравнима с длиной волны видимого света, кристаллы обретают очень странные и часто полезные свойства, которые сильно зависят от взаимного расположения атомов в кристалле и его геометрии; они ложатся в основу очень маленьких полупроводниковых приборов — транзисторов светодиодов, лазеров.

Наука о свете: чем занимаются специалисты в области фотоники
Университет ИТМО

Казалось бы, бери и выращивай кристаллы, а потом изучай свойства, но на самом деле, по словам учёного, все происходит в обратном порядке: свойства сначала рассчитывают теоретически, и только потом проверяют предсказания на готовых образцах. Работу Бердникова можно сравнить с работой конструктора самолетов, который раз за разом прогоняет модель через виртуальный тест. Строить сотни самолетов для испытаний слишком дорого и сложно, поэтому разные погодные условия, потоки ветра и даже попадающих в турбины птиц моделируют с помощью специальных программ, и только потом приступают к строительству опытных образцов. Выращивать нанокристаллы — тоже сложное и дорогое занятие; оборудование для него стоит миллионы долларов, на строительство лабораторий уходят годы, поэтому, прежде чем что-то сделать, нужно проверить все на модели. Кроме того, моделирование позволяет создавать материалы с заранее заданными свойствами, нужными спектрами поглощения и отражения, которые необходимы для конкретных компонент разных устройств — детекторов, лазеров, светодиодов транзисторов.

Наука о свете: чем занимаются специалисты в области фотоники

Юрий Бердников, кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры современных функциональных материалов, сотрудник Международной научной лаборатории физики эпитаксиальных (нарощенных на поверхности подложки) наноструктур Университета ИТМО. Закончил магистерскую программу Ecole Politechnique во Франции и вернулся в Россию работать над рядом международных проектов по выращиванию кристаллов. Считает, что в этом деле важнее всего задавать правильные вопросы, получать правильные ответы и уметь общаться с коллегами: «В современной науке прорывы не делаются в одиночку».

Кем быть: математиком

К «предсказанию кристаллов» Юрий шел долго: еще в школе заинтересовался точными науками и техникой, а на первых курсах понял, что любит те области физики, в которых есть место статистике и связанной с ней математике. К защите диплома стало понятно, что нужно заниматься электроникой и фотоникой. Потом была французская магистратура, где Юрий познакомился с кучей направлений науки о наноматериалах. Сейчас Юрий занимается большим международным (с участием десяти европейских вузов, в том числе Университета ИТМО) проектом по изучению свойств нанокристаллов.

Наука о свете: чем занимаются специалисты в области фотоники

В 2018 году в Университете ИТМО откроется прием на 19 очных программ магистратуры в области фотоники. Узнать о них подробнее и выбрать интересующую специальность для продолжения обучения можно здесь.

Источник

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с supreme2.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • supreme2ru
          • домен supreme2.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции