Отчет о результатах самообследования физико-технического факультета по состоянию на 01. 06. 2008 года

Вид материала

Содержание

Таблица 6.4 - Возрастной состав кафедр факультета в 2008 году.
7 Научно-исследовательская и инновационная деятельность
7.3 Структурные научно-исследовательские и инновационные подразделения
7.4 Научные школы и направления
7.5 Участие в научных и инновационных программах и проектах
Объемы научных исследований

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 13

Таблица 6.4 - Возрастной состав кафедр факультета в 2008 году.

Кафедры	До 30 лет		30 – 40 лет		40 – 50 лет		50 – 60 лет		60 – 70 лет		Всего
Кафедры	абс	%	абс	%	абс	%	абс	%	абс	%	абс	%
Общей физики	1	6,7	1	6,7	3,5	23,3	5	33, 3	4,5	30	15	100
Физики твердого тела	2	11,1	4	22,2	3	16,7	4	22,2	5	27,8	18	100
ИИС и ЭФ	7	41,2	3	17.6	2	11,8	2	11,8	3	17,6	17	100
Э и Э	3	27,3	2	18,2	1	9,1	2	18,2	3	27,2	11	100
Геофизики	0	0	1	11,1	2	22,2	2	22,2	4	44,5	9	100

Окончание таблицы 6.4

Горного дела	0	0	0	0	1	16,7	2	33,3	3	50	6	100
ЭП и Э	2	25	0	0	2	25	1	12,5	3	37,5	8	100
Итого:	15	17,9	11	13,1	14,5	17,3	18	21,4	25,5	30,3	84	100

Рисунок 6.1 - Остепененность по кафедрам факультета

Рисунок 6.2 – Возрастной состав факультета

6.2 Повышение квалификации научно-педагогического состава факультета

Повышение квалификации преподаватели проводят планово в следующих центрах:

1 ФПК ПетрГу

2 РЦ НИТ

3 Другие вузы и научные организации России:

- Поморский государственный университет

- МЭИ

- НТО «Буревестник», г. Санкт-Петербург

- РГПУ им. Герцена, г. Санкт-Петербург

- Томский государственный университет

4 Международные центры:

- Технический центр и университет Оулу, Финляндия

- Международная школа кристаллографии Erice, Италия

- Международный центр микро и наноэлектроники IMEC, Брюссель, Бельгия

- Летняя школа «Polycrystalline determination», Краков, Польша.

7 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ И ИННОВАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

7.1 Организация и руководство научно-исследовательской и инновационной

работой

Основной структурной единицей планирования, организации работы и ее финансовой поддержки, определения проблеммной и предметной ориентации, материально-технического и кадрового обеспечения является кафедра, в лице работающих на ней сотрудников из числа профессорско-преподавательского, учебно-вспомогательного состава, а также аспирантов, магистров,студентов. Кафедры отвечают за направление, качество и объемы научных исследований, за их связь с научно-образовательным процессом и воспитательной работой на факультете.

Деканат рассматривает научно-исследовательскую работу кафедр как форму развития творческих начал студентов и струдников университета, координирует ее и выполняет через зам. декана по НИР информационные, рекомендательные и, в случае необходимости, функции согласования вопросов межкафедрального взаимодействия. Зам. декана по научной работе назначается деканом и утверждается Ученым Советом факультета. Задачами зам. декана по НИР являются повышение уровня и объема научной продукции на кафедрах факультета, создания условий для этого через помощь кафедрам в поиске путей финансирования НИР, придания им востребованной проблемной ориентации и гласную рейтинговую оценку результатов работы в ежегодных отчетах по НИР на заседаниях Совета факультета. В настоящее время (с 1995 г.) зам. декана по НИР на ФТФ работает д.ф.м.н., профессор Хахаев А.Д., зав. каф. информационно- измерительных систем и физической электроники.

Ученый Совет факультета и декан в оперативном порядке решают с зам. декана по НИР текущие дела, заслушивают, обсуждают и утверждают ежегодные отчеты о выполнении НИР на факультете.

7.3 Структурные научно-исследовательские и инновационные подразделения

В состав факультета с октября 2002 г входит Научно-образовательный Центр «Плазма». В его работе принимают участие сотрудники всех кафедры, а также студенты и аспиранты.

7.4 Научные школы и направления

На кафедре электроники и электроэнергетики существует школа «Физика плазмы в приборах электронной техники, квантовая теория поля». Основатель школы Хромой Ю.Д., зав. кафедрой, д.т.н., профессор, 1978 г. Руководитель школы. Сысун В.И., зав. кафедрой, д.ф.-м.н., профессор. Ведущие ученые научной школы (1-3 человека). Гостев В.А., Бородин В.И., Кошкаров А.Л.

На кафедре информационно-измерительных систем и физической электроники существует школа «Оптико-спектральные методы диагностики гетерогенной низкотемпературной плазмы». Основатель школы - Каган Юрий Максимович, д.ф.-м.н., год основания - 1951. Руководитель школы: Хахаев А.Д., зав. КИИСиФЭ, д.ф.-м.н., профессор. Ведущие ученые научной школы (1-4 человека): А.Д. Хахаев, Л.А. Луизова, С.Ю. Курсков, Мощевикин А.П.

На кафедре электроники и электроэнергетики существует школа “Исследование физических свойств оксидов переходных металлов и их применение в микро и наноэлектронике”. Основатель школы: Стефанович Г.Б., зав. кафедрой, проректор, д.ф.-м.н., профессор. 1993. Руководитель школы: Величко А.А., ст. преподаватель, к.ф.-м.н. Ведущие ученые научной школы (1-5 человек): Пергамент А.Л., Борисков П.П., Черемисин А.Б., Путролайнен В.В., Кулдин Н.А.

На кафедре физики твердого тела существует школа “Исследование структурного состояния и электронных свойств твердых тел”. Основатель школы: Гуртов В.А., зав. кафедрой, д.ф.-м.н., профессор. Руководитель школы: Гуртов В.А., зав. кафедрой, д.ф.-м.н., профессор.

Ведущие ученые научной школы (1-5 человек): Фофанов А.Д., Кузнецов С.Н., Малиненко В.П., Алешина Л.А., Климов И.В.

7.5 Участие в научных и инновационных программах и проектах

Кафедра геологии и геофизики (КГиГ) принимала участие в следующих проектах и программах:

2003-2004 г.

1 Геолого-геофизическое исследование восточной части Фенноскандинавского щита

2 Исследование физических свойств оксидов переходных металлов.

2005 г.

Разработана теория глубинного строения литосферы Карельской части Фенноскандинавского щита.
Составлена карта «Геологические памятники природы» (1:1 млн.), содержащая более 200 геологических объектов Карелии, для каждого из которых приведены цветные изображения, схемы, таблицы, краткое описание местоположения с географическими координатами, пути подхода, геологическая характеристика, наличие обустройства, природоохранные рекомендации.
В автоматическом режиме работают сейсмологическая и магнитовариационная станции «Петрозаводск», расположенные в ботаническом саду ПетрГУ, на противоположном от города берегу Петрозаводской губы Онежского озера. Оперативную информацию получает Геофизическая служба РАН, г. Обнинск и Полярный геофизический институт КНЦ РАН, г. Апатиты.

2006 г.

Разработаны геолого-минералогические основы для создания технологических схем обогащения ряда минералов (кварц, апатит, кианит). Выявленные на стадии лабораторных исследований минералогические особенности полезных ископаемых различных генотипов являются основой для выбора оптимальных вариантов рудоподготовки и обогащения индустриальных минералов Карелии.
Впервые построен сейсмогеологический разрез литосферы по геотраверсу 3-АР (Калевала-Кемь-Белое море-Печерское море-Карское море).
Создана новая схема геологического строения Беломорского подвижного пояса и предложена геодинамическая модель эволюции литосферы региона в архее.
Впервые на базе геолого-геохронологических исследований разрезов позднего плестоцена Беломорско-Южно Баренцевоморского региона создана модель развития ледникового покрова региона.
Завершен многолетний цикл геолого-геофизических исследований по выявлению закономерностей образования и размещения месторождений и проявлений тальксодержащего сырья.
Проведены специализированные работы, в результате которых открыты промышленно значимые залежи талькового камня, заложившие перспективы создания первого производства на территории России с использованием карельского талькового камня.
Изучены механизмы устойчивости коллоидных растворов наноуглерода, связанные с образованием молекулярных комплексов с водой и «нанослоя», определяемого наличием фуллереновых оболочек или их фрагментов Подвижность этих структурных элементов определяет возможность модификации шунгитового углерода для увеличения его ультрамикропористости.
Издан сборник «Инновационный потенциал Республики Карелия» (Петрозаводск, 2006, «Пакони», 144 с.). Книга открывается вступительной статьей Главы Республики Карелия С.Л. Катанандова.

2007 г.

Изучены нетрадиционные источники кварцевого сырья.
Создана локальная сеть передачи данных с мест установки сейсмологических станций на сервер ИГ КарНЦ РАН. Зарегистрированы отметки момента и координаты взрывов на всех действующих карьерах РК для уточнения скоростной модели земной коры региона. Создана единая база данных в университете Оулу.
Проведен геолого-геофизический анализ территории Заонежья и Северного Приладожья.
По программе третьего международного Полярного года 2007/2008гг по проекту LAPNET/POLENET с августа 2007 по февраль 2008г на территории Финской Лапландии и Северной Карелии проводятся синхронные трехкомпонентные сейсмологические наблюдения на сети из ста цифровых сейсмостанций. Волновые формы будут находиться в единой базе данных, которая доступна для мирового геофизического сообщества.
Построена схема сейсмической изученности региона в масштабе 1:2 500 000, схема поверхности гетерогенного фундамента Белого моря в масштабе 1:1000000.. Разработана геодинамическая модель развития литосферы Беломорской провинции,
Важнейший результат НИР.
Выполнено обобщение результатов инструментальных сейсмологических наблюдений, полученных за последние 50 лет геофизическими организациями РАН, НАН Беларуси и Украины. Установлено, что древняя континентальная земная кора не является тектонически стабильной Разработана концепция мониторинга и прогнозной оценки динамического состояния среды на территориях слабосейсмичных платформенных областей.

Кафедра горного дела (КГД) принимала участие в следующих проектах и программах:

2005 г.

Разработана сетевая модель добычи шунгитов, выявлены «узкие места» и резервы производства. Построена динамическая модель работы всех объектов технологической цепи. В результате повышена экономическая эффективность добычи и переработки шунгитовых пород в ОАО НПК «Карбон-шунгит».
Проведено исследование состояния оснований, фундаментов и строительных конструкций ряда существующих и проектируемых зданий в Петрозаводске и в республике. Выданы заключения по проектам и технические рекомендации по устранению деформации построенных зданий.

2006 г.

Теоретическое и экспериментальное исследование обогатимости полигенетических типов апатитсодержащих руд.
Проект карьера по добыче блоков из гранита и габбро-диабаза на месторождении «Летнереченское» в Кемском районе Республики Карелия.
Проект реконструкции карьера на Нигозерском месторождении шунгитсодержащих пород.
Проект карьера по добыче горной массы для производства щебня на месторождении гнейсо-гранитов «Уросозеро».

2007 г.

Выполнено 9 прикладных НИР по заказам горных предприятий Карелии в рамках республиканской программы «Освоение недр и развитие горнопромышленного комплекса Республики Карелия на 2002-2010 годы» с целью определения физико-механических свойств горных пород и качественных показателей полученного из них щебня и оценки возможных направлений использования щебня.
Экспериментально исследованы и теоретически обоснованы основные физико-механические свойства горных пород Карелии (гранитов, диоритов, габбро, габбро-диабазов и др.) и оценена их пригодность для производства щебня. Результаты выполненной работы являются основой для принятия решения о возможности использования горных пород новых месторождений для производства щебня.

Кафедра общей физики приборов принимала участие в следующих проектах и программах:

2003-2005 г.

1 Разработка моделей и систем обучения.

2 Участие в создании единой электронной образовательной среды по естественнонаучным дисциплинам (физика).

2006 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.
Разработана методика синтеза легированных оксидов ванадия. Получены результаты по зависимости оптических и электрических свойств пленок оксидов ванадия от способа синтнза и концентрации легирующей добавки.
Изучено влияние электрохромизма на параметры тонких пленок, собраны данные по отжигу и кислотному травлению образцов.

2007 г.

Разработана методика синтеза легированных оксидов ванадия, исследовано влияние условий синтеза и легирования на физические свойства оксидов ванадия
Совместно с кафедрой физики КГПУ, кафедрой геофизики ПГУ исследована структура и морфология ряда материалов с наноразмерными объектами методами рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии.

Кафедра электроники и электроэнергетики приборов принимала участие в следующих проектах и программах:

2003 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.
Конкурс грантов для молодых кандидатов наук Министерства Образования РФ. Название проекта: Влияние элетрического поля на переход металл-изолятор в структурах на основе двуокиси ванадия. № PD02-1.2-183.
Конкурс грантов по областям знаний Министерства Образования РФ (естественные науки). Название проекта: Изучение вклада электронно-полевых эффектов в переход металл-изолятор в структурах на основе двуокиси ванадия. № E02-3.4-437.
Исследования по вкладу электронно-полевых эффектов в переходах металл-изолятор на основе диоксида ванадия (№ E02-3.4-437, Мин.Образования).

Основные результаты:

Проводилась теоретическая и экспериментальная работа по разработке диагностики плазмы методом динамических зондовых характеристик. Разрабатываемый метод позволяет: упростить измерения концентрации электронов в многокомпонентной плазме, устранить побочные неконтролируемые эффекты, связанные с состоянием поверхности электрического зонда и повысить чувствительность измерений параметров плазмы электрическими зондами. По результатам работы подготовлена к печати и отправлена в журнал «Физика плазмы» статья “Диагностика плазмы по динамической характеристике электрического зонда”.

Проводились теоретические и экспериментальные исследования сжатия и удержания плазмы внешним магнитным полем специальной формы. Проведенные исследования показывают, что обычное синусоидальное, как пространственное, так и временное изменение магнитного поля не дает полной изоляции и отрыва низкотемпературной плазмы от стенок достаточно продолжительное время. Учет ограничения азимутальной скорости электронов на уровне тепловой показал, что при несимметричной модуляции, когда длина нарастания магнитного поля превышает длину спада, возможно удержание плазмы в среднем на периоде модуляции. Наиболее перспективным представляется удержание плазмы с помощью модулированного во времени магнитного поля и поэтому запланировано проведение работ в этом направлении на следующий отчетный год. По результатам работы подготавливается к печати в научном журнале статья.

Продолжены работы по изучению плазменных и электронно-лучевых методов модификации пленок оксидов переходных металлов (ОПМ). Получены многослойные пленочные структуры на кремнии, в состав которых входит слой оксида с переходом металл-изолятор (ПМИ). При исследовании физических свойств таких структур были получены следующие результаты

Обнаружен новый режим работы переключателя на основе диоксида ванадия, сформированного на полупроводниковой структуре типа Si-SiO₂-VO₂, при котором динамика ПМИ и связанного с ним переключения управляется напряжением смещения подложки U0 или световым облучением. Это позволяет использовать данную структуру для разработки новых полупроводниковых приборов, являющихся аналогом тиристоров и фототиристоров.

Получены экспериментальные данные по исследованию низкочастотных шумов в сэндвич и планарной структурах на основе диоксида ванадия, обладающих отрицательным дифференциальным сопротивлением. Показано, что спектр наблюдающихся шумов подчиняется зависимости 1/f^. Впервые приведены измерения коэффициента  для сэндвич структуры с диоксидом ванадия. На участке вольтамперных характеристик, соответствующей области переключения, для обоих типов структур зарегистрирован шум, обладающий чертами детерминированного хаоса.

Показана возможность создания сложных пленочных структур, оптическими свойствами которых можно управлять термообработкой в окислительных и восстановительных средах. При этом наибольший оптический контраст при развитии ПМИ достигается в желто-зеленой части спектра, что принципиально важно для разработки термохромных индикаторов.

Продолжены работы по синтезу углеродных нанотрубок методом каталитического разложения углеводородов. Основные результаты можно суммировать следующим образом

Оптические исследования показали, что морфология пленки представляла собой сильно развитую поверхность в виде рыхлого слоя с бахромой. Такой вид продукта термохимического разложения углеводорода в литературе часто рассматривается как смесь аморфного углерода, графита и углеродных кластеров с нанотрубками.

Изучена возможность применения противоэлектродов различных конструкций для плазменной стимуляции процесса осаждения. Показано, что плазма способствует ориентированному росту углеродных кластеров и вытягиванию их в длину.

Продолжены работы по плазменной модификации минерального сырья Карелии.

Исследована возможность получения фуллеренов и углеродных нанотрубок при плазменной обработке шунгитов. Показано, что, при применении традиционной для фуллереновой технологии методику вакуумно-дугового распыления шунгита в атмосфере гелия, в продуктах обработки содержится фуллереновая фракция. Наличие фуллеренов фиксировалось по окрашиванию раствора продуктов обработки (плазменно-обработанный шунгит, сажа) в толуоле в малиновый цвет и спектрофотометрическим методом. Присутствие фуллеренов в модифицированном плазмой шунгите обнаруживается также по результатам рентгеноструктурного анализа.

2004 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.
Грант на оборудование – Электронный микроскоп литограф СМ20.2, CRDF.

Основные результаты:

Исследованы проблемы модификации, синтеза, деструкции углеродсодержащих веществ, в том числе естественных биополимеров, а также процессы самоорганизации микрочастиц в упорядоченные структуры в комплексной плазме дугового, тлеющего разрядов и в среде ионизированного потоками осколков ядерного деления газа, содержащего частицы. Описаны техника и условия проведения экспериментов. Выделены в отдельные разделы вопросы плазмохимических приложений для металлургических, энергетических и экологических разработок, для обеспечения разработок биомедицинского инструментария, вопросы автоматизации сбора и обработки данных в распределенных исследовательских лабораториях.

Представлен и описан большой массив экспериментальных данных и теоретических расчетов, следующих из них новых знаний и представлений, которые уже используются для разработки инновационных проектов и способствуют развитию научно-образовательной платформы по проблемам приложений низкотемпературной плазмы.

2005 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.
Грант для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования, находящихся в ведении Федерального агентства по образованию № А04–2.9–718.
Грант Министерства образования « Механизмы формирования пространственных профилей газоразрядной плазмы в магнитном поле» Е02-3.2-256

Основные результаты:

Промоделировано поведение пылевой частицы в плазме. Рассмотрено формирование ионного потока на пылевую частицу и распределение потенциала в плазме низкого давления с учетом ионизации в межчастичной области. Уравнение Пуассона, представленное аналогично Ленгмюру в виде уравнения “плазма-слой”, решается численно с частными аналитическими решениями на границе ячейки Зейтца-Вигнера и тонких сеточных слоях в промежутке.

Получены значения заряда и потенциала пылевой частицы в зависимости от радиусов частицы и ячейки. В зависимости потенциала частицы и общей потенциальной энергии электрического поля ячейки от размера ячейки обнаружены слабые минимумы, положение которых соответствует наблюдаемым межчастичным расстояниям в пылевом кристалле.

Обобщены результаты исследования электроннолучевой модификации свойств оксидов переходных металлов. В частности, представлены результаты исследования модификации физико-химических свойств аморфных плёнок оксидов переходных металлов (тантала, ниобия и ванадия) под действием электронного облучения. Показано, что при достижении пороговых экспозиционных доз изменяются оптические и электрические (проводимость, напряжение пробоя, пороговые характеристики эффекта переключения) свойства пленок. Обнаружен и исследован эффект селективного жидкофазного и сухого плазменного травления исследуемых оксидов после их электронно-лучевой модификации. Обсуждаются причины аномально высокой чувствительности аморфного оксида ванадия, позволяющей рассматривать его как перспективный неорганический материал для разработки электронорезиста для субмикронной литографии.

Обнаружена ионно-лучевая модификация свойств пленок аморфного оксида ванадия.

Проведено исследование, посвященное оценке критической концентрации обратного фазового перехода металл-полупроводник.

2006 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.
Грант Visby на совместное исследование с Royal Institute of Technology (KTH, Стокгольм, Швеция). Грант РФФИ «Механизм формирования протяженных неоднородностей при локальном возмущении плазмы» № 03-02-16460

Основные результаты:

Фуллерены, углеродные нанотрубки и наноткани. Исследованы зависимости эффективности получения различных разновидностей углеродных наноструктур в зависимости от условий в разряде. Установлены эмиссионные характеристики холодных полевых катодов на основе углеродных нанотрубок с учетом статистических характеристик эмиттеров, эффектов экранировки и термических эффектов

Исследовано структурное состояние нанотканей, полученных в дуге между графитовыми электродами в присутствии катализаторов NiCr, NiCr-Cu, NiСr-Cu-Pt при различных давлениях гелия в камере. Показано, что во всех случаях вещество катализатора встраивается в углеродную матрицу в виде ГЦК твердых растворов различного состава. Нанотрубки, параллельные поверхности наноткани, формируются в углеродной матрице в присутствии NiCr-Cu и NiСr-Cu-Pt, причем наиболее упорядоченной система является в последнем случае.

В низкотемпературной плазме в скрещенном электрическом и магнитном полях получены углеродные пленки, исследования структуры которых показали, что они представляют собой неупорядоченные фуллериты, допированные тяжелым металлом. Пленки стабильны во времени.

Исследованы: углеродные наноткани в порошковом и тонкопленочном состоянии; тонкие углеродные пленки на поверхности кремния; тонкопленочные оксиды на подложках. Экспериментально показано, что условия синтеза влияют на атомное строение неупорядоченных объектов и указаны условия, при которых происходит упорядочение. Теоретически рассмотрены и построены методами компьютерного моделирования различные модели строения неупорядоченных углеродных объектов, содержащие элементы нанотрубок и фуллеренов. Проведено сравнение рассчитанных для таких моделей дифракционных картин с экспериментом.

Для получения упомянутых результатов были модифицированы или вновь созданы специализированные экспериментальные установки, методики моделирования и программные средства.

Исследовано взаимодействие дальнего ультрафиолетового излучения (ДУФ) KrF эксимерного лазера (длина волны 248 nm, длительность импульса 20 ns) с тонкими пленками аморфного пентаоксида ванадия, полученного методом лазерной абляции. На основе спектрофотометрических измерений и детального рентгеноструктурного анализа показано, что при облучении аморфной пленки оксида ванадия ДУФ-излучением происходит модификация физико-оптических свойств и кристаллографический переход материала в более стабильную фазу ближнего порядка, хотя сама структура остается аморфной. Минимальной структурной единицей модифицированной аморфной окисной пленки является сильно искаженный кислородный октаэдр. Модифицированным золь-гель методом синтезированы пленки нестехиометрического нелегированного и легированного вольфрамом диоксида ванадия. Определена зависимость параметров фазового перехода металл–полупроводник от условий синтеза. В частности, показано, что температура фазового перехода металл–полупроводник в диоксиде ванадия снижается с ростом концентрации примеси W, а при концентрации примеси более 6 at. % фазовый переход не наблюдается. Состав и морфология пленок контролировались с помощью рентгенофазового анализа (РФА) и атомно-силовой микроскопии (AFM). Продемонстрирована возможность стабилизации параметров электрического переключения за счет уменьшения температуры фазового перехода.

Теоретически исследовалась кинетика химических превращений в плазмохимическом реакторе для смесей углеродосодержащих веществ и порошков различных минералов. Созданы экспериментальные стенды с плазмотронами малой и средней мощности для оптимизации условий эффективной модификации продуктов реакций.

Изучались свойства пленок из углерода полученных в разряде в скрещенных полях в неоне. Разрабатывалась диффузионная модель образования пленок. Развита теория образования тонких пленок при распылении графитового катода в разряде в скрещенных полях в неоне. Проведено сравнение результатов теории с данными эксперимента. Наблюдается удовлетворительное согласие Рентгеноструктурное исследование полученных пленок указывает , что они , в основном содержат алмазоподобные макрочастицы.

Продолжено изучение теплофизических, электрофизических и спектральных характеристик индукционных разрядов трансформаторного типа в парах ртути, c целью оптимизации разрабатываемых безэлектродных ультрафиолетовых ламп, предназначенных для обеззараживания воды, воздуха и поверхности материалов. Измерено спектрально-угловое распределение излучения безэлектродных ультрафиолетовых ламп мощностью с применением стенда для анализа спектров на базе спектрометра AVASPEC-2048 FT-2-DT;

Сконструирован и изготовлен импульсный микроплазмотрон, генерирующий ксеноновую и воздушную плазму и измерены его характеристики.

На основе генератора низкотемпературной плазмы было создано и исследовано устройство для диспергирования тонкой пленки жидкости.

Разработан вариант ионизационного детектора органического вещества в газовой фазе, в котором в качестве внешнего ионизатора используется микроплазмотрон.

Разработан микроплазмотрон для медицинских приложений, который позволяет осуществить более мягкое по сравнению с углекислотным и аргоновым лазером воздействие на биологические объекты. Показано, что прибор эффективен при обработке ран, профилактике и лечении раневой инфекции, стимуляции биологических процессов, бактерицидной обработке жидкостей. Температура плазмы достаточно низкая (не более 400С) и поэтому не приводит к ожогам обрабатываемых участков кожи

Проведены исследования явлений ОДС (отрицательного дифференциального сопротивления) в широком классе оксидов переходных металлов, модифицированных обработкой в плазме или излучением. Основная цель этих исследований состоит в том, чтобы установить физический механизм переключения в соединениях переходных металлов, а также в некоторых других материалах. Кроме того, изучена возможность применения тонкопленочных МОМ структур на основе ОПМ в качестве альтернативных элементов ЗУ. Исследованы электроформовка (ЭФ) и переключение в тонкопленочных структурах на основе аморфных (анодных) оксидов следующих металлов: V, Ti, Fe, Nb, Мо, W, Hf, Zr, Мn, Y, Ni, Ta.

2007 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.
Грант Visby на совместное исследование с Royal Institute of Technology (KTH, Стокгольм, Швеция).
Государственный контракт от 1 августа 2007 г. № 02.513.11.3351 заключенный в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы».

Основные результаты:

В ходе проведения анализа научно-технической литературы были изучены порядка 1000 работ опубликованных как в российских, так и зарубежных реферируемых журналах с 1970 по 2007 год. Найдено, что наиболее близким аналогом изучаемой нами структуры p+-Si-SiO2-VOx-Au является структура на основе p+-Si-SiO2-SnO2-металл, с туннельно-тонким SiO2. По параметру (величина скачка проводимости) p+-Si-SiO2-VOx-Au структура имеет преимущество над многими рассмотренными в обзоре элементами памяти. Таким образом, предварительный анализ показывает, что структура p+-Si-SiO2-VOx-Au является новым и перспективным объектом исследования. Фотоэлемент на основе структуры n-Si – NiO, с промежуточным слоем силицида никеля, является новым и перспективным объектом исследования. Параметры объекта находятся на уровне параметров основных современных типов фотогальванических элементов, кроме того, сравнительно дешевая и простая технология изготовления позволяет объекту быть конкурентоспособным в области производства солнечных элементов. Несимметричная ВАХ тиристорного типа гетероперехода Si/VOx может иметь приложения в микро- и наноэлектронике, а также является новым и перспективным объектом исследования. По-прежнему остается актуальной и неизученной электроннолучевая модификация аморфного V2O5. Перспективным направлением может являться изучение режимов получения сложных оксидов для получения максимальной чувствительности и разрешения, достижения наномасштабов, а также использования литографии для получения функциональных устройств на основе тех же оксидов.

Кафедра информационно-измерительных систем и физической электроники принимала участие в научных программах и проектах, которые отражены в том числе и в таблице 7.1:

Таблица 7.1 – участие в научных программах и проектах в 2003 -2004гг.

Наименование приоритетных направлений НИР кафедры	Какие коды и наименования рубрик ГРНТИ соответствуют НИР
Научно-образовательный центр по фундаментальным проблемам приложений физики низкотемпературной плазмы (НОЦ «Плазма»)	29.27.07 – элементарные процессы в плазме, 29.29.41 – взаимодействие атомов и молекул со средой, 50.53.17 – автоматизация сбора и обработки данных научного эксперимента
Диагностика и исследование процессов формирования упорядоченных плазменно-пылевых структур	29.27.49 – диагностика плазмы, 29.27.07 – элементарные процессы в плазме
Распределенная информационная система поддержки экспериментальных исследований с обеспечением удаленного доступа к информационным и техническим ресурсам в сетях Intranet/Internet (02-07-97503 РФФИ)	29.03 – общие проблемы физического эксперимента, 29.03.45 – обработка данных физического эксперимента, 29. 03. 85 – автоматизация физического эксперимента с применением ЭВМ

2005 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.
Проведено физико-химическое моделирование процессов плазменной газификации древесного сырья в синтез-газ для целей его дальнейшей переработки в синтетическое топливо. Разработана схема экспериментальной установки для плазменной газификации древесного сырья.
Разработан и испытан модуль для обеззараживания воды и воздуха на основе ультрафиолетовых индукционных ламп.
Усовершенствована установка для плазмохимической обработки воды в атмосферных условиях с помощью дугового и высоковольтного разряда, методом для хроматографического анализа показано, что при этом происходит частичная очистка воды от органических примесей.
Обнаружено ускорение процесса формирования нано-масштабных пленочных оксидов переходных металлов под действием магнитных полей.
Определены локальные параметры плазмы ртутной дуги с добавкой йодида таллия, неоновой лампы с индуктивно связанной плазмой ,ультрафиолетовых ртутных индукционных ламп.
Разработаны и испытаны варианты "спектрометров изображения ": на основе Фурье –спектрометра и на основе интерферометра Фабри-Перо.
Создано техническое и программное обеспечение для применения методов томографии и цифровой голографии к исследованию плазмы с КДФ с целью восстановления трехмерного распределения частиц в плазменно-пылевых структурах.

2006 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.
Предложен новый метод анализа изображений пылевых структур по их пространственным спектрам.
Изучена динамика пылевых частиц в плазме, получены функции распределения пылевых частиц по скоростям; установлено, что смещения пылевых частиц взаимно коррелированны, причем степень корреляции зависит от условий в разряде и от взаимного расположения частиц.
Разработан платформо-независимый пакет программ для реализации методов диагностики неоднородной, в том числе комплексной, плазмы, позволяющий осуществлять моделирование оптических и пространственных спектров исследуемых объектов
Продолжены работы по развитию распределенной информационно-измерительной и управляющей системы поддержки научно-образовательного процесса. В распределенную систему введен пакетный режим работы, что позволяет программам-клиентам передавать оборудованию не отдельные команды, а пакеты команд, что существенно повышает надежность системы в целом и позволяет клиентам не поддерживать постоянное соединение с системой
Метод исследования упорядоченных пылевых структур в комплексной плазме путем анализа пространственных спектров их изображений.

2007 г.

Получены впервые в мире количественные данные о характеристиках упорядоченных плазменно-пылевых структур с частицами конденсированной дисперсной фазы (Al2O3, Zn) в инертных (Ne, Ar) и молекулярных (N2, CO2) газах, существенно расширившие знания и представления о механизмах процессов, формирующих феномен комплексной плазмы
По региональной программе развития Республики Карелии по заданию Министерства экономического развития РК успешно реализована эргономичная, экономически эффективная и надежная система автоматизации контрольно-измерительного и управляющего оборудования для оснащения варочного котла для производства ценнюлозы, выпускаемого объединением «Петрозаводскмаш».
Совместно с предприятием «Промгидроакустика» на основе разработанной на кафедре беспроводной сети мониторинга пространственно-распределенных объектов разработана, отлажена и испытана система мониторинга запаса промысловых рыб, имеющая перспективу крупномасштабного внедрения.
Численные характеристики упорядоченных плазменно-пылевых структур в инертных и молекулярных газах с конденсированной дисперсной фазой Zn и Al2O3.

Кафедра физики твердого тела принимала участие в работе над следующими проектами, которые отражены в том числе и в таблице 7.2:

2003-2004 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.

Таблица 7.2 – участие кафедры физики твердого тела в проектах в 2003-2004 г.

Наименование приоритетных направлений НИР кафедры

Какие коды и наименования рубрик ГРНТИ соответствуют НИР

Структура и свойства твердых тел: полупроводники, диэлектрики, металлы.

Мат. моделирование и базы данных

29.19 – Физика твердых тел

29.19.04 – Структура твердых тел

29.19.16 – Физика тонких пленок. Поверхности и границы раздела

29.19.31 – Полупроводники

29.19.33 – Диэлектрики

29.03. 85 – Автоматизация физического эксперимента с применением ЭВМ

20; 20.19 – Информатика; Информационно-справочные системы (Аналитико-синтетическая переработка документальных источников информации)

2005 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.
Создан автоматизированный комплекс для изучения пробоя пленочных структур в диапазоне напряжений до 270 В и широким временным интервалом линейного роста напряжений.
Разработан и проходит тестирование новый прибор - миниатюрный измеритель параметров полевых транзисторов, позволяющий с высокой точностью в автоматическом режиме снимать серии выходных и передаточных характеристик полевых транзисторов, а также кривые зарядовой накачки.
Анализ картин рентгеновского рассеяния углеродными пленками, полученными в плазме газового разряда, показал, что в них формируются малые кластеры фуллеренов, кристаллизующиеся затем в тетрагональную фазу.
Установлено, что при получении полотна нанотрубок с помощью катализаторов материал катализатора встраивается в углеродную аморфную матрицу в виде кристаллической компоненты, представляющей в исследованных образцах смесь твердых растворов Cu-Ni. Картина рассеяния аморфной углеродной составляющей углеродного нанополотна качественно соответствует теоретически рассчитанным кривым рассеяния фрагментом нанотрубки и кластером из фуллеренов C-60.
В результате исследования плазмы тлеющего разряда в инертных газах при введении в нее частиц окиси алюминия, цинка и окиси меди получены количественные данные как о зависимостях формы , объема пылевого облака и среднего расстояние между частицами в структуре , а также о характере движения частиц ( коэффициентах диффузии) от условий разряда (рода газа, давления и тока) и материала частиц, так и о влиянии пылевых частиц на спектральные и электрические параметры плазмы. В то же время рентгенографический анализ показал, что обработка этих порошков в плазмохимическом реакторе при условиях подобных тем, которые имеют место в плазме тлеющего разряда, не приводит к модификации их атомной структуры.

2006 г.

Проект НОЦ “Плазма” поддерживаемого совместно Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF), Министерством образования РФ и правительством Республики Карелия.
Проведено экспериментальное изучение фотофизических свойств слоев наноструктурированного кремния, импрегнированного фуллеренами.
Получены новые данные о процессе поглощения энергии в нанокомпозитной системе при оптическом возбуждении.
Методом прямого детектирования по люминесценции в полосе 1270 нм обнаружена эффективная генерация молекул синглетного кислорода 1Δg в нанокомпозите при фотовозбуждении в кислород-содержащей среде.
Впервые обнаружен эффект полевой записи положительного заряда в частично окисленный пористый слой. Обнаружен также эффект оптического стирания заряда, записанного в пористый слой, с помощью ультрафиолетового излучения.
Исследование электропроводности оксидов в постоянном поле подтвердило большую морфологическую однородность оксидов выращенных в магнитном поле. Переменное магнитное поле более эффективно, чем постоянное.
Исследования образцов углеродных нанотканей показали, что материал катализатора встраивается в углеродную аморфную матрицу в виде кристаллической компоненты, При определенных условиях синтеза в образцах синтезируются нанотрубки, ориентированные параллельно поверхности образца.
Исследован механизм резонансной передачи энергии в композите «наноструктурированный кремний-молекула фуллерена», позволяющий осуществить высокую эффективность генерации синглетного кислорода в такой системе. Нанокомпозит апробирован in vitro на раковых клетках человека HT-1080. Cопоставлены эффективности поражения раковых клеток при генерации синглетного кислорода нанокомпозитом и нанокремнием без фуллеренов, показавшее преимущество нанокомпозита более чем в 2 раза при концентрации молекул С60 на уровне 4% весовых.

2007 г.

Отлажена технология приготовления и изучена структура люминесцирующего пористого кремния. Установлено, что синглетный кислород вызывает рост квантовой эффективности фотолюминесценции пористо-кремниевого слоя.
Обнаружена и исследована люминесценция углеродных нанотрубок в растворах.
Разработана методика определения значения дисперсии поверхностного потенциала и плотности поверхностных состояний в транзисторных структурах при помощи методов подпороговых вольтамперных характеристик и зарядовой накачки.
Показано, что магнитное поле, ориентированное параллельно электрическому, существенно ускоряет процесс синтеза структуры оксида металла из встречных потоков ионов.
Освоена методика оценки толщины плёночного оксида для толщин порядка 0.1-0.3мкм по спектрам отражения в видимой области спектра.
Исследованы и уточнены структурные характеристики целлобиозы D, нанопористого углерода, полученного из карбидов титана и кремния, порошкового окисла алюминия, аморфного анодного окисла Та2О5, легированеых вольфрамом пленок пентаоксида ванадия.
Впервые на основе анализа порошковых дифракционных картин решена атомно-молекулярная структура гетероароматических соединений: молекулярного комплекса N-оксида бис(4-(4-метоксистирил)пиридина) уранила динитрата и N-оксида 4-нитрохинолина. Определены кристаллографические характеристики: сингония, пространственная группа симметрии и периоды и углы элементарной ячейки. Найдено положение молекулы в независимой части элементарной ячейки и определены координаты и тепловые параметры всех базисных атомов. Результаты работы подготовлены к передаче в кристаллографический банк данных Cambridge Structural Database (CSD).

Объемы научных исследований

Основное финансирование выполняемых научных исследований на факультете проводится за счет бюджетного финансирования. За последние пять лет бюджетное финансирование возросло примерно в 10 раз. Финансирование научных исследований см. в таблице 7.3.

Таблица 7.3 - Объемы научных исследований на ФТФ в 2003-2007 годах

Годы	Число научных тем	Объемы финансирования из источников
Годы	Число научных тем	Госбюджет (тыс. рублей), Госконтракты	Гранты (тыс. рублей), Внебюджетные, НОЦ Плазма, Договора.
2003	22	796	8692
2004	21	4195	13481
2005	25	6695	13062
2006	18	4068	4059
2007	25	5086	5074

- Эффективность научно-исследовательская работы (издание монографий и статей, участие в конференциях, семинарах, выставках)

Ежегодно на физико-техническом факультете проводится научная студенческая конференция. В работе последней научной студенческой конференции ПетрГУ, приняло участие 50 студентов 2-6 курсов. По результатам работы конференции публикуется сборник тезисов. В течение 2007 года с участием студентов вышло 15 публикаций.

Ежегодно студенты принимают участие во всероссийских и международных конференциях и школах для молодых ученых таких как: Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ) в Екатеринбурге, международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов» в Москве, международная конференция по физике электронных материалов ФИЭМ в Калуге. Неоднократно отмечались дипломами за лучшие доклады.

В проекте НОЦ Плазма (Научно-образовательный центр по фундаментальным проблемам приложений физики низкотемпературной плазмы) принимают участие 20 студентов 2-6 курсов. На базе ПетрГУ ежегодно проводится школа молодых ученых "Плазма XXI" с участием студентов физико-технического факультета.

- Подготовка кадров высшей квалификации

Обучение аспирантов на факультете ведется при кафедре физики твердого тела (по специальностям 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков, 01.04.07 - физика конденсированного состояния, 01.04.04 - физическая электроника), при кафедре информационно-измерительных систем и физической электроники (по специальностям 01.04.04 физическая электроника, 01.04.05 оптика, 01.05.16 информационные измерительные и управляющие системы), при кафедре электронных и ионных приборов (по специальностям 01.04.04 физическая электроника, 01.04.05 оптика, 01.05.16 -информационные измерительные и управляющие системы). Прием и выпуск аспирантов и докторантов за последние пять лет отражен в таблицах 7.4 и 7.5.

Таблица 7.4 - Прием и выпуск аспирантов

Годы	Прием		Выпуск
Годы	очно	заочно	очно	заочно
2003	9	0	6	0
2004	7	0	5	0
2005	6	0	5	0
2006	2	0	10	0
2007	3	0	4	0

Таблица 7.5 - Прием и выпуск докторантов

Годы	Прием	Выпуск
2003	2	0
2005	1	2
2007	0	1

Список аспирантов факультета на 13.03.2008 года приведен в таблице 7.6.

Таблица 7.6 - Список аспирантов физико-технического факультета на 13.03.2008.

Аспиранты ФИО	Кафедра	Научный руководитель	Форма обучения	Год обучения
Фадеев Илья Викторович	физики твердого тела	Гуртов В.А., д.ф.-м.н., проф.	очно	3
Мелех Наталья Валерьевна	физики твердого тела	Алешина Л.А., к.ф-м.н., доцент	очно	3
Клекачев Александр Владимирович	физики твердого тела	Гуртов В.А., д.ф.-м.н., проф.	очно	2
Басалаев Роман Сергеевич	физики твердого тела	Алешина Л.А., к.ф-м.н., доцент	очно	1
Логинов Дмитрий Владимирович	физики твердого тела	Фофанов А.Д., д.ф.-м.н., доц.	очно	1
Люханова Инна Владимировна	физики твердого тела	Гуртов В.А., д.ф.-м.н., проф.	очно	1
Семин Вадим Владимирович	ИИС и физической электроники	Хахаев А.Д. д.ф.-м.н., профессор	очно	3
Гоголев Александр Евгеньевич	ИИС и физической электроники	Хахаев А.Д. д.ф.-м.н., профессор	очно	2
Мануилов Сергей Александрович	геофизики	Стефанович Г.Б. д.ф.-м.н., профессор	очно	3
Тихомиров Александр Андреевич	энергетики и электроники	Сысун В.И., д.ф.-м..н., проф.	очно	3

Blog

Отчет о результатах самообследования физико-технического факультета по состоянию на 01. 06. 2008 года

Содержание

Таблица 6.4 - Возрастной состав кафедр факультета в 2008 году.