ЛЕТНЯЯ ПРАКТИКА «НАНОТЕХНОЛОГОВ» В ТОМСКОМ НАУЧНОМ ЦЕНТРЕ СО РАН

В 2014 году в соответствии с решением Ученого Совета СибГИУ кафедра физики имени проф. В.М. Финкеля была создана в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН (г.Томск). Цель такого судьбоносного для университета решения состояла в расширении и укреплении долгосрочных партнерских отношений между СибГИУ и ИФПМ СО РАН на основе интеграции образовательного, научного и инновационного потенциала. Договором между двумя ведущими в своих профессиональных областях организациями были определены задачи совместной деятельности:

• совершенствование качества образования путем использования результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в образовательном процессе,

• получение новых знаний и достижений в области науки и техники,

• расширение исследовательского принципа обучения и научной составляющей образовательного процесса,

а также направления активной работы, важные для развития нашего университета:

• практическая подготовка обучающихся в ИФПМ СО РАН;

• повышение уровня профессиональной подготовки обучающихся путем использования в образовательной деятельности результатов научно-исследовательских работ (НИОКР) новых знаний и достижений в области науки и техники;

• привлечение обучающихся и сотрудников университета к проведению актуальных исследований, проводимых в рамках научных программ и проектов федеральных целевых программ, выполняемых ИФПМ СО РАН;

• привлечение сотрудников ИФПМ СО РАН к профессиональной подготовке обучающихся.

И вот, впервые в современной истории СибГИУ, студенты – «нанотехнологи» группы ФНМ-14, обучающиеся по направлению подготовки «Материаловедение и технологии материалов» (профиль «Наноматериалы и нанотехнологии»), летом 2015 года получили уникальную возможность пройти ознакомительную практику в двух ведущих научно-исследовательских центрах России в Томском научном центре СО РАН - Институте физики прочности и материаловедения СО РАН (ИФПМ СО РАН, www.ispms.ru) и Институте сильноточной электроники СО РАН (ИСЭ СО РАН, www.hcei.tsc.ru) в г.Томске.

От ИФПМ СО РАН руководителем практики был назначен доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией физики прочности Зуев Лев Борисович, от ИСЭ СО РАН - доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории плазменной эмиссионной электроники Иванов Юрий Фёдорович.

В период прохождения практики в ИФПМ СО РАН ребята ознакомились с историей, направлениями и результатами научной деятельности, экспериментальной базой и современным оборудованием лабораторий института:

• физики прочности (зав. лаб. д.ф.-м.н., профессор Зуев Л.Б.);

• материаловедения сплавов с памятью формы (зав. лаб. д.ф.-м.н., профессор Лотков А.И.);

• физической мезомеханики и неразрушающих методов контроля (зав. лаб. д.ф.-м.н., профессор, академик РАН Панин В.Е.);

• физики наноструктурных биокомпозитов (зав. лаб. д.ф.-м.н., профессор Шаркеев Ю.П.);

• физического материаловедения (зав. лаб. к.ф.-м.н., профессор Найденкин Е.В.);

• физики наноструктурных функциональных материалов (зав. лаб. д.ф.-м.н., профессор Кульков С.Н.);

• материаловедения покрытий и нанотехнологий (зав. лаб. д.ф.-м.н., профессор Сергеев В.П.) и другими.

В ИФПМ СО РАН студенты посетили одно из новейших структурных подразделений института - Центр коллективного пользования уникальным и дорогостоящим оборудованием "НАНОТЕХ", которым руководит доктор физико-математических наук, профессор Мейснер Людмила Леонидовна. Будущие специалисты в области наноматериаловедения ознакомились с направлениями работы центра и оборудованием, применяемым в области нанотехнологий: рентгенофлуоресцентным спектральным анализатором S4 Pioneer, оптическим микроскопом "AXIOVERT-200MAT" (Zeiss, Германия), оптическим интерференционным профилометром New View 6200 (Zyga, Германия), рентгеновским дифрактометром «ДРОН-07» , мультимодовым сканирующим зондовым микроскопом Solver P47H (NT-MDT, Россия), растровым электронным микроскопом «LEO EVO 50» (Zeiss, Германия), просвечивающим электронным микроскопом JEOL JEM-2100 (Tokyo Boeki Ltd., Япония).

Профессор Л.Б. Зуев, кстати, являющийся выпускником СибГИУ (в прошлом СМИ), в свойственной ему увлекательной манере прочитал лекции об истории металлургии Западной Сибири и об истории ИФПМ СО РАН. Л.Б. Зуев совместно с доктором физико-математических наук, профессором Владимиром Ивановичем Даниловым, также являющимся выпускником СибГИУ (СМИ), в лаборатории физики прочности рассказали о своих научных достижениях, продемонстрировали работу созданных ими комплексов для спекл-фотографического (ALMEC) и спекл-циф­рового (ALMEC-tv) анализа картин локализации пластического течения металлов, сплавов, неметаллических кристаллов и горных пород, а также приборы для измерения малых изменений скорости распространения ультразвука при пластической деформации и изменениях структуры твердых тел (ASTR и ANDA).

Заведующий лабораторией физики наноструктурных функциональных материалов доктор физико-математических наук, профессор Сергей Николаевич Кульков прочитал лекцию о современных достижениях нанотехнологий, современных технологиях создания керамических и металлических композиционных материалов с трансформационным упрочнением, высокопористых керамических и металлических материалов, композитов на основе сплавов с эффектом памяти формы.

Кроме положительных эмоций от знакомства с современным оборудованием и технологиями создания перспективных материалов студенты успешно справились с решением серьёзных индивидуальных заданий ознакомительной практики, поставленных руководителями практики от кафедры физики им. проф. В.М. Финкеля СибГИУ к.т.н., доцентом Загуляевым Д.В. и д.ф.-м.н., профессором Коваленко В.В. Были изучены вопросы, связанные с работой ИФПМ СО РАН:

• упрочнения сплавов циркония для ядерной энергетики,

• создания модифицированных поверхностных слоев, в том числе наноструктурных, с заранее заданными свойствами в сплавах с использованием нано- и микросекундных импульсных воздействий ионными и электронными пучками низких и средних энергий,

• технологии формирования объемных субмикрокристаллических и наноструктурных состояний в сплавах на основе никелида титана,

• получения перспективных наноструктурных металлических материалов методами интенсивной пластической деформации, а также сочетанием этих методов с традиционными способами обработки металлов и сплавов,

• создания композитов на основе наноструктурного титана и оксидных и кальций-фосфатных биопокрытий для дентальной имплантологии, травматологии и ортопедии,

• электронно-лучевой наплавки композиционных износостойких покрытий,

• создания многослойных теплозащитных наноструктурных покрытий ионно-плазменными методами на детали авиационной и ракетно-космической техники,

а также собран и изучен весомый материал, который будет полезен в будущей учебной и профессиональной деятельности «нанотехнологов», связанный с деятельностью отдела плазменной эмиссионной электроники ИСЭ СО РАН, по теме «Электронно-ионно-плазменные технологии (ЭИПТ) модификации поверхности металлов», а именно рассмотрены:

• технология азотирования в плазме газового разряда низкого давления;

• вакуумная ионно-плазменная технология нанесения сверхтвердых нанокристаллических покрытий;

• технология модификации поверхности металлов и сплавов интенсивным импульсным электронным пучком.

Студентам удалось познакомиться с назначением и принципом работы установки "СОЛО" для поверхностной модификации материалов путем импульсной закалки электронными пучками микросекундной длительности, а также с установкой, предназначенной для нанесения сверхтвердой (20-40 ГПа) субмикро- и наноструктурированной композитной пленки (подобной TiN и др.) толщиной 3-5 мкм.

Вопросы современных высоких технологий (в том числе нанотехнологий), подробно изученные студентами группы ФНМ-14, представляют для них как для начинающих материаловедов несомненный интерес. Решаемые на протяжении многих лет томскими учёными научные и производственные задачи в области физики прочности и пластичности, классического и наноматериаловедения тесно связаны с научно-исследовательской работой кафедры физики им. проф. В.М. Финкеля, в рамках которой вот уже много лет активно работает научная школа «Прочность и пластичность материалов в условиях внешних энергетических воздействий», возглавляемая д.ф.-м.н., профессором В.Е. Громовым.

Предоставилась возможность и познакомиться с достопримечательностями старейшего в Сибири г.Томска.

Ребята остались очень довольны продуктивным пребыванием в Томске, от всей души поблагодарили своих научных наставников, гостеприимный санаторий-профилакторий Томского политехнического университета, сделали памятные фотографии с ведущими учёными Томского научного центра и даже сняли видеоролик (https://youtu.be/RvmfLejnrKY ). Впервые в своей студенческой жизни наши студенты успешно завершили практику, а главное - получили бесценный опыт общения с профессионалами своего дела, узнали многое о своей будущей профессиональной деятельности.

Но…пока впереди бурная университетская жизнь, новые знания, достижения и открытия, производственная и преддипломная практика, научно-исследовательская, творческая, общественная работа, успешные результаты сессий, ставшие для студентов - «нанотехнологов» традиционными, и, главное - перспектива ожидания торжественного момента профессионального становления в области современного материаловедения и нанотехнологий.

Успехов вам, ребята!