Учёные Уральского федерального университета ведут исследования, позволяющие создать компьютерные процессоры, которые будут иметь в несколько десятков раз большее быстродействие и меньшие размеры, по сравнению с современными процессорами.
Прорыв в создании новых технологий должны принести фундаментальные исследования оксидов редкоземельных элементов с пониженной размерностью. Проект направлен на создание новых материалов с заданными свойствами для устройств преобразования излучения УФ- и ИК-диапазонов. От того, удастся ли учёным добиться эффективности такой конверсии, зависит успех проекта.
Основная задача учёных состоит в получении детальной информации об особенностях формирования энергетической структуры, природы и динамики возбуждённых состояний, механизмах миграции и диссипации энергии в разупорядоченных и низкоразмерных оксидах редкоземельных элементов.
По словам руководителя лаборатории «Фотоника и ВУФ-спектроскопия» кафедры физических методов и приборов контроля ФТИ Анатолия Зацепина, актуальность поставленной задачи определяется возможностью создания нового поколения функциональных структур с повышенной эффективностью и быстродействием для устройств нанофотоники, оптоэлектроники, альтернативной энергетики и микросистем преобразования электромагнитных излучений. Инновационные технологии помогут создать устройства нового поколения с высокой эффективностью, быстродействием для преобразования, хранения и обработки информации. Помимо чипов для компьютеров и телефонов могут быть также созданы новейшие лазеры, светодиоды, дисплеи, сенсоры, конвертеры и солнечные ячейки с передовыми характеристиками.
В ходе исследований учёные УрФУ используют современные методы рентгеновской, оптической, фотоэлектронной, ЭПР, ИК и КР-спектроскопии. По словам Анатолия Зацепина, это позволит в системах, содержащих оптически активные центры, кластеры и квантовые точки, определить параметры локальной атомной структуры, особенности дефектообразования, энергетические и кинетические характеристики возбуждённых состояний. Также очень важно понять специфику донорно-акцепторных взаимодействий и закономерности так называемой даун- и ап-конверсионной передачи энергии.
Руководитель лаборатории также пояснил, почему в качестве объектов для исследования были выбраны именно редкоземельные оксиды с пониженной размерностью. Он уверен, что на данный момент эти материалы изучены недостаточно хорошо в качестве перспективных конвертеров излучений нового поколения, и цель заключается в том, чтобы раскрыть имеющийся в них потенциал. Пока в процессе преобразования одного вида излучений в излучения другого диапазона происходят большие энергетические потери, поэтому задача состоит в том, чтобы на основе новой детальной информации о физике явления научиться управлять эффективностью указанного преобразования.
Проект исследования оксидов редкоземельных элементов с пониженной размерностью уже получил поддержку Министерства образования и науки РФ. Планируется, что государственная поддержка проекта будет осуществляться в течение трёх лет. В проекте участвуют молодые сотрудники, аспиранты и студенты нескольких кафедр Физико-технологического института УрФУ.
Пресс-служба Уральского федерального университета
Комментарии