Научная деятельность

Направление научных исследований

Физика низкотемпературной плазмы:

• Кинетика анизотропной плазмы, плазменная электроника
• Отрицательная проводимость

Рентгеновская и оптическая диагностика твердых и жидких веществ:

• Люминесцентные исследования миграции энергии
• Фрактальный анализ структуры объектов

Работа с аспирантами и ассистентами

проф. Мустафаев А.С.

Тема:

• фундаментальные исследования в области плазменных нанотехнологий и плазменной энергетики;
• современные методы диагностики анизотропной плазмы, разработка и создание микроплазменных детекторов для газовой хромотографии.

проф. Сырков А.Г.
Тема: Фундаментальные основы нанотехнологии металлов и структурирования субмонослойных пленок ПАВ на твердой поверхности.

На кафедре ОТФ проводятся научные исследования по госбюджетным и договорным темам:

«Фундаментальные и прикладные исследования нанопроцессов в плазме, физики материаловедения и горной теплофизике для создания новых методов, материалов, приборов и технологий»;

«Фундаментальные и прикладные исследования физики нанопроцессов с целью создания новых методов, материалов и технологий в нетрадиционной, возобновляемой энергетике и материаловедении»;

«Исследование методами лазерной инетрферометрии оптических дисперсионных характеристик кремниевых структур при сверхвысоких уровнях инжекции носителей заряда»;

«Исследование роли дисперсионных сил в абсорбции водорода наноструктурами»;

«Лазерно-интерферометрическое исследование дисперсионных сил в слоистых твердотельных наносистемах»;

«Исследование зависимости параметров рассеянного электромагнитного поля от геометрических и электродинамических характеристик рассеивателя»;

«МДП-структура, как инструмент исследования характеристик дисперсионных сил в конденсированных средах»;

«Исследование дисперсионных сил адгезии водорода к материалам для систем его хранения»;

«Создание лазерного интерферометра для измерения комплексного показателя преломления полупроводника в структурах металл-диэлектрик-полупроводник».

На Петербургской технической ярмарке 2011 года в рамках конкурса "Лучший инновационный проект года" за разработку "Автоматизированный быстродействующий лазерный интерферометр для контроля толщины прозрачных, твердых и жидких пленок" коллектив кафедры был удостоен Диплома и серебряной медали.

Также на кафедре ведутся исследования в области нанотехнологий и наноматериалов при активном сотрудничестве с Центром нанотехнологий университета, который создан решением правительства РФ от 02.08.2007 г. Cилами сотрудников кафедры:

Проводятся фундаментальные научные исследования «Закономерности твердотельных процессов формирования и химико-физические свойства поверхности наноструктурированных металлов» (2008 – 2012 г.г., рег. № НИР 1.13.08), «Поверхностно-наноструктурированные металлы: синтез, трибохимические и синергетические эффекты» по государственному заданию Минобрнауки РФ по теме №5279 (научный руководитель - проф. Сырков А.Г.);

Разработаны и внедрены совместно с Академией технологических наук РФ наноструктурированные покрытия для защиты металлоконструкций в соляных рудниках (РУП ПО «Беларуськалий», 2006, 2012 г.г.);

Инновационные разработки в области наноматериалов, полученных методами твердотельного гидридного синтеза металлов и молекулярного наслаивания, награждены десятью медалями и почетными дипломами на ведущих Международных выставках и конгрессах (Сеул, Тайпей, Женева, Нюрнберг, Чикаго, Москва, Санкт-Петербург) в 2008-2012 г.г.;

На базе созданного в Горном университете Научно-образовательного Центра нанотехнологий

• читается курс лекций «Нанотехнология и наноматериалы» (34 ч.) для студентов и аспирантов; имеется учебный план и программа дисциплины;
• совместно с горно-электромеханическим факультетом впервые методом акустической эмиссии изучается влияние программы наноструктурированного модифицирования поверхности металлических порошков-наполнителей (присадок) на антифрикционные свойства индустриальных масел, используемых в горных машинах;
• регулярно проводится научный семинар «Нанофизика и наноматериалы» для студентов, аспирантов и сотрудников;
• создан документальный видео-ролик «Исследование наноструктур на факультете фундаментальных и гуманитарных дисциплин Горного университета»;
• в области наноструктур и наноматериалов защищены докторская и 3 кандидатских диссертации, готовятся три кандидатских и одна докторская диссертации, ведут научные исследования 8 студентов, в том числе  5 ассистентов профессора;
• в научно-образовательном процессе используются изданные монографии «Кластеры, структуры и материалы наноразмера» (Издательский дом «Руда и Металлы»), «Сенсорные наноматериалы» (Изд. Lambert Academic Publishing);
• разработаны учебно-методические материалы (5 учебных стендов, видео-ролик, 3 учебных пособия и 7 научно-методических работ), которые используются в подготовке студентов и слушателей Центра дополнительного профессионального образования (ЦДПО);
• созданы совместно с химико-металлургическим факультетом и МИСиС тематические выпуски по наноструктурированным металлам на базе научно-технического и производственного журнала «Цветные металлы», Москва;
• курс «Нанотехнология и наноматериалы» с 2008 г. прочитан для двухсот  студентов с горно-электромеханического и химико-металлургического факультетов и для аспирантов разных кафедр по специальностям «физическая химия», «горные машины» и «металлургия».

Коллектив кафедры активно участвует в работе редколлегии Международного журнала «Smart Nanocomposites» (Нью-Йорк, США); доцент Левин К.Л. является главным редактором журнала, зав. кафедрой Пщелко Н.С. и профессор Сырков А.Г. – региональные редакторы;

В 2012 г. опубликовано учебное пособие, разработанное на кафедре, с грифом УМО по направлению «Нанотехнологии и микросистемная техника»;

Сотрудники кафедры стали победителями конкурса Международного фонда «Поколение» в двух номинациях по профильному направлению «Нанотехнологии и наноматериалы»;

Синтезированные на кафедре наноструктурированные металлические присадки к смазкам внедрены в нефтяной компании «Лукойл» (ООО «Ставролен», г. Буденновск);

С 2010 г. на кафедре проводится повышение квалификации специалистов с высшим образованием по направлению «Нанотехнологии и наноматериалы» (научный руководитель – профессор Сырков А.Г.).

Рис. 1	Рис. 2
АСМ- реконструкция адгезионных  взаимодействий на поверхности: рис. 1- исходной стали; рис. 2- стали с защитным кремнийорганическим нанопокрытием

​

       Рис. 3
АСМ- снимок  поверхности  стали  с нанесенным  защитным  кремнийорганическим нанопокрытием

Монография, учебные пособия и созданные научные журналы, используемые в Горном университете   (факультет фундаментальных и гуманитарных дисциплин) для обучения студентов и аспирантов по направлению «Нанотехнологии»