Заведующий кафедрой: академик Алфимов Михаил Владимирович
Базовые организации:
Центр Фотохимии РАН г. Москва, ул. Новаторов,
Отдел фотохимии Института проблем химической физики РАН, Моск. обл., п.Черноголовка, Институтский просп., 18
Дата основания кафедры: 1998 г.
Контактный телефон: 936-77-53, 913-21-09
Кафедра готовит специалистов-исследователей для таких бурно развивающихся в настоящее время областей науки и техники, как молекулярная электроника, нанотехнология, фотоинформационная технология и фотоэнергетика и др. Фундаментальной основой перечисленных выше областей науки является супрамолекулярная физика - новое направление, изучающее взаимосвязь надмолекулярной структурной организации и физико-химических свойств вещества, которые формируются при образовании объектов нанометрового размера. Эти особенности, как правило, исчезают при увеличении размеров системы. В качестве примера можно привести эффект размерного квантования электронных свойств полупроводниковых частиц размером не более нескольких нанометров, а уже при увеличении размеров до нескольких десятков нанометров электронная структура частиц становится практически такой же, как в макро кристаллах.
Тезис "свойство через супрамолекулярную структуру" в настоящее время нашел свое яркое воплощение в современной фотонике и фотобиологии. Наиболее известные примеры - это фотосинтетический аппарат растений и фоторецепция. Поэтому понимание принципов структурной организации сложных биологических систем вскоре позволит создать новые эффективные и экологически безопасные технологические процессы.
Учебная программа кафедры включает в себя как традиционные научные дисциплины (основы фотоники, молекулярная спектроскопия, молекулярная динамика и др.), так и специальные лекционные курсы по супрамолекулярной фотонике, структуре и динамике супрамолекулярных систем, квантовой теории супрамолекул, синергетике.
Кафедра базируется в Центре фотохимии РАН и в Институте проблем химической физики РАН. К учебному процессу привлечены наиболее квалифицированные ученые, имеющие опыт преподавания в МФТИ. Центр фотохимии РАН и ИПХФ РАН располагают современным научным оборудованием спектрально-абсорбционной и спектрально-эмиссионной спектроскопии с высоким временным разрешением в нано- и пикосекундном диапазонах, ЭПР-спектроскопии, импульсными методиками СВЧ-фотопроводимости и др. Здесь широко представлены современные методики получения и контроля структурно-организованных молекулярных систем, в том числе методика получения мономолекулярных лэнгмюровских слоев (так называемые ЛБ-пленки). Все это позволяет студентам МФТИ проводить исследовательскую работу на самом высоком уровне.
Кафедра приглашает студентов 3 курса для выполнения бакалаврской диссертации и объявляет дополнительный набор в магистратуру студентов 4 курса для проведения исследований по программе фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные проблемы физики и химии наноразмерных систем и наноматериалов» по направлению «Органические и гибридные органико-неорганические наноразмерные системы и материалы на их основе для информационных технологий»
Программа фундаментальных исследований Президиума РАН
«Фундаментальные проблемы физики и химии наноразмерных систем и наноматериалов»
по направлению
«Органические и гибридные органико-неорганические наноразмерные системы и материалы на их основе для информационных технологий»
(Головная организация – Центр Фотохимии РАН.)
В настоящее время цивилизация находится на этапе перехода от иформационных технологий, базирующихся на электронике, к технологиям, базирующимся на фотонике, т.е. на науке, которая исследует процессы генерации, записи, передачи и преобразования световых сигналов. Переход к фотонным технологиям обеспечит значительное увеличение скорости передачи и обработки информации, плотности записи информации и т.д.
В связи с этим актуальной является задача разработки материалов для известных и новых фототехнологий, в частности, оптических материалов, которые будут использоваться в качестве активных сред для микролазеров, устройств преобразования света, сред оптической памяти и оптоволоконных систем. В информационных технологиях уже определен круг задач и известны общие требования к характеристикам материалов, которые необходимо достичь. В ситуации, когда известны цели, наиболее эффективен программно-целевой метод организации исследований.
Сегодня уже ясно, что одно из многообещающих направлений решения задач создания оптических материалов для фотонных технологий связано с разработкой материалов на основе неорганических, органических и гибридных органико-неорганических наноструктур. Эта область исследований, которая в последние годы обозначается как нанофотоника, является одним из самых бурно развивающихся направлений фотоники.
Подпрограмма «Органические и гибридные органико-неорганические наноразмерные системы и материалы на их основе для информационных технологий» нацелена на выполнение исследований не по всему полю нанофотоники, а концентрируется на исследовании органичесвких и гибридных наноразмерных систем и создании оптических материалов для различных фотонных технологий. Именно в этой области ведутся сегодня поиски новых принципов построения и систем, обеспечивающих реализацию стоящих перед информационными технологиями задач.
Целью Подпрограммы является объединение усилий научных коллективов физических и химических институтов РАН в разработке общих принципов и технологий последовательного построения из отдельных молекул наноразмерных систем и оптических нанокомпозитных материалов для информационных технологий.
Исследования Подпрограммы сконцетрированы на разработке научных основ создания материалов и устройств для различных областей информационных технологий на основе наноразмерных органических и гибридных органико-неорганических систем, включающих:
- светоизлучающие материалы и устройства для плоских дисплеев и твердотельных излучателей;
- фотовольтаические и фотодетекторные материалы;
- оптические материалы с нелинейными и особыми линейными свойствами (в т.ч. фотонные кристаллы);
- среды оптической памяти и голографические материалы.
Подпрограмма включает следующие направления исследований:
- Разработка методов самоорганизации молекул и атомов в органические или гибридные органико-неорганические наноразмерные системы;
- Исследование зависимости свойств (электронных, фотохимических, фотохромных, фотолюминесцентных, электролюминесцентных, фотовольтаических, фотодетек-торных, фоторефрактивных, особых линейных оптических, нелинейных оптических, магнитных) индивидуальных наноразмерных систем (органических и гибридных органико-неорганических) от состава и пространственного строения наноразмерных систем, исследование размерных эффектов в наноразмереных системах, исследование свойств ансамблей наноразмерных систем;
- Создание и исследование свойств материалов и устройств для информационных технологий (для хранения, обработки, передачи и отображения информации) на основе органических и гибридных органико-неорганических наноразмерных систем.
Справки и дополнительную информацию можно получить по телефону 935-01-19 у ученого секретаря программы Сажникова Вячаслава Александровича
