Оба аспиранта ведут свои исследования на базе университетской лаборатории возобновляемых источников энергии.
Два студента Санкт-Петербургского академического университета им. Ж.И. Алферова, обучающиеся по программе аспирантуры, стали стипендиатами Правительства России. Коваль и Владислав Шаров стали победителями конкурса по приоритетным направлениям модернизации и технологического развития российской экономики. С нового учебного года они будут получать стипендии от правительства.
Оба аспиранта ведут свои исследования на базе университетской лаборатории возобновляемых источников энергии.
Перед Ольгой Коваль была поставлена задача исследовать кристаллическую структуру и оптические свойства планарных гетероструктур на основе фосфида галлия, а также твердых растворов на его основе, разбавленных азотом и мышьяком. Занимаясь этим направлением, Ольга параллельно включилась в другой проект — исследование оптических свойств нитевидных нанокристаллов на основе тех же соединений. Эти структуры, как полагают исследователи, открывают новые возможности для наноэлектроники и нанооптоэлектроники.
Выпускник Академического университета Владислав Шаров уже в студенческие годы зарекомендовал себя как подающий надежды исследователь. Как и его научный руководитель от Физико-технического института Прохор Алексеев, Владислав уже на этапе аспирантуры стал серьезным специалистом в области зондовой микроскопии и более специфических техник, таких, как метод зонда Кельвина. Эти методики позволяют исследовать полупроводниковые свойства на микроскопическом уровне. Также Владислав уже в первый свой аспирантский год серьезно овладел методами спектроскопии и, в первую очередь, наноспектроскопии. Он исследовал динамику изменения свойств нитевидных нанокристаллов фосфидных соединений при их изгибе. На основе его работы было подготовлено исследование, результаты которого опубликованы в журнале «The Journal of Physical Chemistry C» — авторитетном издании Американского химического общества. Сама эта публикация расценивается как большое достижение для аспиранта второго года.
А вот что рассказали о своих первых шагах в науку сами стипендиаты.
Ольга Коваль: «Думаю о карьере настоящего исследователя»
— Ольга, какую свою работу вы представили на конкурc?
— Я занимаюсь исследованиями новых материалов для гибких светоизлучающих приборов, работающих в зеленой, желтой и красной областях видимого спектра. Моя работа посвящена исследованию оптических и структурных характеристик этих материалов, ведь даже незначительное изменение морфологии или размеров рабочих слоёв в приборах может сильно исказить зонную структуру соединений как в лучшую, так и в худшую сторону. Вот наш коллектив и работает над тем, чтобы эти «искажения» были максимально удобными для поставленных перед нами задач! Коллеги из Швейцарии, из Америки и многих других стран, конечно, тоже ведут подобные исследования, но мы нашли свою, , на данный момент, не настолько распространенную нишу, — работу над одномерными структурами, а не над планарными, что может привести к интересным результатам. Хотя, как мне кажется, на самом деле ничего сверхъестественного в этом нет. Без лишних слов, на мой взгляд, это обычная работа современного исследователя, так что такого хайпа, признаться, я не ожидала.
— Вы планируете посвятить этому направлению многие годы?
— Останавливаться именно на этой тематике я бы не хотела. В науке столько интересных междисциплинарных направлений, и в перспективе хотелось бы заняться и возобновляемой энергетикой, и биофизикой, и, если ума хватит, то даже нейрокибернетикой. Благо, в нашем университете есть практически вся необходимая база для этого. Я в перспективе думаю о карьере настоящего широкопрофильного исследователя.
— Через два года, после защиты, вам предстоит выбрать место работы. Думаете ли вы продолжить работу в Академическом университете?
— Да, я бы хотела остаться в университете. Пока меня тут все полностью устраивает. В дальнейшем, в принципе, есть возможность поехать заграницу или в другие ведущие вузы нашей страны. В данном случае можно будет выступить соединяющим звеном, которое сможет помочь наладить международное и внутреннее сотрудничество АУ с другими исследовательскими центрами. Именно на это сегодня и ориентируется руководство нашего вуза.
— Насколько комфортно вам работается в коллективе вашей лаборатории?
— Покидая стены родного Южного федерального университета, я очень переживала насчет того, в какую команду попаду, потому что мой предыдущий коллектив был довольно опытный, профессиональный и отзывчивый. Когда же я пришла в эту лабораторию, все мои тревоги быстро рассеялись. У нас очень дружный коллектив, все готовы друг другу помочь и поделиться своими знаниями, если это понадобится при решении каких-либо задач. В плане карьеры и научных исследований здесь атмосфера приличная. Мы очень молодой коллектив, средний возраст сотрудников лаборатории — лет 27 или 28. Так что я очень воодушевлена такой дружелюбной атмосферой.
Владислав Шаров: «У нас — новая геометрия эксперимента»
— Владислав, как сложилась ваша учебная и научная жизнь в Академическом университете?
— Я поступил в бакалавриат в 2012 году. Тогда это был физико-технический факультет Политеха, созданный Жоресом Алферовым. Потом — магистратура, уже в Академическом университете, сейчас — аспирантура. Уже перехожу на третий год.
— Какой теме посвящена ваша конкурсная работа на соискание стипендии?
— На конкурс нужно было представить список всех публикаций за последние годы. У меня они в основном посвящены полупроводниковому материаловедению. Мы занимаемся нитевидными нанокристаллами, состоящими из полупроводниковых соединений класса III-V, преимущественно III-P, то есть из фосфидов элементов третьей группы, а также из различных тройных соединений. Исследуем явления, которые возникают в них при сильных упругих деформациях. Дело в том, что механические напряжения оказывают существенное влияние на зонную диаграмму полупроводника и, как следствие, на его оптические и транспортные свойства. Таким образом в полупроводниковой опто- и наноэлектронике появляется новая степень свободы, позволяющая разрабатывать более эффективные устройства без изменения материальной базы. В нитевидных нанокристаллах благодаря их высокой механической прочности можно создавать значительно бо́льшие, чем в объемном полупроводнике, механические напряжения, что позволяет в полной мере реализовать их потенциал. Например, год назад мы показали, что в тройном соединении In0,8Ga0.2As при приложении растягивающих напряжений наблюдается увеличение проводимости на три порядка и изменение ее характера с диодного на омический. Также упругие напряжения интересны с точки зрения оптоэлектроники: рабочая длина волны лазера или светодиода с их помощью может быть изменена на сотни миллиэлектронвольт. Можно создавать перестраиваемые устройства и так далее. Экспериментальному обнаружению индуцированных деформацией явлений и их теоретическому объяснению и посвящены мои работы последних нескольких лет.
— Правильно ли я понял, что вы входите со своим направлением в команду Физтеха?
— Да, в Физтехе я этим занимался еще во времена учебы в бакалавриате. У коллег из Физтеха и Академического университета очень близкие научные интересы, и я являюсь своего рода связующим звеном. Сейчас у нас сложился своеобразный тандем: в АУ происходит синтез структур, в Физтехе — их диагностика.
— Вы и после защиты планируете работать в университете или есть другие варианты?
— Варианты есть. Можно остаться в университете, можно уехать за границу для дальнейшего повышения квалификации и налаживания международного сотрудничества. Я пока так далеко не думал. Надо сначала защититься... Как бы там ни было, я планирую сохранить связь с коллегами из Академического университета.
— Настолько развито за рубежом направление, которым вы занимаетесь?
— Нитевидные нанокристаллы — очень популярная тема последних двух десятилетий. Ученый, который первым стал ими заниматься (Чарли Либер), какое-то время входил в число десяти самых цитируемых исследователей мира. Сейчас тема несколько насытилась. Очень много публикаций и наработок. Но все равно интерес не пропадает, потому что есть ощущение, что скоро эти технологии могут выйти на промышленный уровень, и если это случится, в наноэлектронике настанет новая эра.
— Судя по вашей недавней публикации в американском научном журнале, интерес к вашей работе вышел на международный уровень. Эта публикация касалась ваших последних разработок?
— В рамках этого исследования мы изучали особенности комбинационного рассеяния в нитевидном нанокристалле фосфида галлия в присутствии сильных упругих напряжений. Подобные работы до этого уже делались, но у нас — новая геометрия эксперимента, которая позволила несколько переосмыслить полученные ранее результаты. Мы сумели экспериментально увидеть особенности спектра, который исходит из наноразмерных областей без использования каких-то сложных экспериментальных техник вроде tip-enhanced Raman scattering, а также описали эти особенности, используя теорию деформационного потенциала. Мы увидели, что при растяжении и при сжатии структуры некоторые моды комбинационного рассеяния изменяют свое положение, и более точно определили некоторые оптомеханические параметры для фосфида галлия.
— Настолько перспективно это направление лично для вас как для исследователя?
— В этом направлении еще можно сделать очень много. В некотором смысле это упирается в возможности синтеза нитевидных нанокристаллов. Если все пойдет хорошо, то я, конечно, не буду переключаться с этой темы, потому что это очень интересно.
— Насколько комфортно вам работается в коллективе вашей лаборатории?
— В Академическом университете я чувствую себя очень хорошо, комфортно. Мне очень приятно быть частью молодого, дружного профессионального коллектива. Мы всегда друг друга поддерживаем, друг другу помогаем. Очень отзывчиво относится к аспирантам заведующий лабораторией Иван Мухин. Он всегда помогает нам и в каких-то случаях может, пользуясь своими связями, организовать важные для нас исследования в других группах. Все это мне очень импонирует.