обучение студентов элементам микро- и наноэлектронной технологии;
переподготовка и повышение квалификации сотрудников сторонних организаций;
осуществление научно-исследовательских проектов;
изготовление экспериментальных (пилотных) образцов и отработка отдельных технологических этапов.
Три «кита» нанотехнологий
Развитие нанотехнологии в России, как и во всем остальном мире, определяется тремя составляющими: приборно-аналитической, технологической и интеллектуальной. При этом последняя зависит не от количества патентов, а от наличия квалифицированных специалистов.
У нас для всех этих составляющих есть благодатная почва — Московский физико-технический институт, в котором интеллектуальная часть является превалирующей, а, значит, при наличии достойных приборно-аналитической и технологической составляющих институт способен стать одной из ведущих организаций в области нанотехнологии.
В данный момент у нас есть широкий спектр аналитических приборов — от таких, с которыми могут обращаться и дети, до тех, на которых должны работать профессионалы. Это оборудование относится к высшему классу, как по возможностям, так и по стоимости.
Молодые специалисты: чем раньше — тем лучше
Чем раньше молодой специалист начнет работать на высококлассном оборудовании, тем больших результатов он добьется. К примеру, опытный человек, умеющий работать и на электронном и на зондовом микроскопе, нарасхват в любой научной организации. Спрос на таких людей есть и будет всегда.
В настоящее время средний возраст в обычном академическом институте зашкаливает за 50 лет, а между 20 и 50 годами наблюдается провал. Сейчас организациям нужны 35-40-летние специалисты высокого уровня, уровня доктора наук, способные увлечь за собой молодое поколение.
Потенциальные кандидаты на роль молодых специалистов, студенты МФТИ, раньше получали опыт в базовых организациях. А теперь многие из этих организаций, в силу различных причин, не могут обеспечить высокий уровень измерительно-аналитического и технологического оборудования. Чтобы студенты получали такое же образование, как в базовой организации, и были бы востребованы в дальнейшем, образовавшуюся нишу необходимо заполнить, что мы и пытаемся сделать на базе нашего НОЦ. Мы готовим молодых специалистов, на приборах работают студенты и аспиранты.
МФТИ всегда славился уровнем подготовки студентов. При этом те студенты, которые успешно работают в базовых институтах, уходят на защиту магистерского диплома с 2-3 публикациями и 2-3 участиями в конференциях. Работать они начинают уже с 4 курса, ходят, осваиваются, «впрягаются» в жизнь, проходят курс лабораторных работ по различным методам измерений: по электронной микроскопии, по зондовой микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, методом локального анализа и многим другим. А с 5 по 6 курс включительно уже идет интенсивная исследовательская деятельность. После защиты дипломной работы молодые специалисты уже владеют всеми основными методами и готовы к практическому их применению.
Во многих институтах есть возможность платить хорошие деньги тем людям, которые этого заслуживают, но они должны быть, прежде всего, высококлассными специалистами. Нет времени учить этих людей работать на профессиональном оборудовании, они должны сразу включиться в измерительный, технологический и творческий процессы. Поэтому студенты третьего курса должны уже знакомиться с оборудованием, чтобы к моменту получения диплома быть мастерами.
НОЦ — центр коллективного пользования
Основной вклад в идеологию развития материальной базы НОЦ «Нанотехнологии» внес факультет физической и квантовой электроники. У нас есть и отечественное, и зарубежное оборудование. При этом мы не обращаемся к одному определенному поставщику. Объявляется тендер на поставку оборудования, и те фирмы, как правило, московские, которые его выигрывают, доставляют новенькие агрегаты прямо к нам, в Долгопрудный.
Когда на открытие нашего «наноцентра» к нам приезжал президент России Д. А. Медведев, то он видел, что даже при незавершенном ремонте электронный микроскоп был запущен и работал. Корреспонденты спрашивали: «Как же так: ремонт еще не закончен, а работа идет?» Я тогда ответил, что у нас все делается «с колес». У нас нет времени ждать, пока все будет отремонтировано. Это достаточно дорогое оборудование — оно должно нещадно эксплуатироваться, чтобы все те узлы, что должны сломаться, сломались в течение гарантийного срока, и были заменены бесплатно.НОЦ уже сейчас работает как центр коллективного пользования. Для различных научно-исследовательских групп мы проводим необходимые измерения, причем в рамках института — бесплатно.
Метрология в нано
НОЦ «Нанотехнологии» стремится занять ту нишу, в которой у него есть наибольшее количество наработок. Это метрология в нанотехнологиях и все, что с этим связано.
Наш научный коллектив в Научно-исследовательском центре по изучению свойств поверхности и вакуума, директором которого я являюсь, занимается одной очень простой задачей — научиться измерять геометрические параметры веществ с нанометровыми размерами и с нанометровой точностью. Другими словами, измерить длину в 1 нм. Это предел для нанотехнологий, потому что расстояние между двумя атомами в кремнии — около 1/2 нм.
Мы разрабатываем методы измерения длин нанометровых размеров. Соответственно, и направление исследований в наноцентре тесно связано с метрологией.
Мы стремимся к тому, чтобы большинство устройств с нашей помощью могло гордо называться приборами. Ведь для того, чтобы так называться, устройство должно пройти государственные испытания. Также у него должны быть четкие метрологические характеристики с определенными границами использования и установленной погрешностью.
Многие из тех, кто говорит, что создает сканирующие зондовые микроскопы, называют их приборами. На самом деле, только те приборы, которые создал Виктор Александрович Быков (ЗАО «НТ-МДТ»), прошли государственные испытания. Они включены в государственный реестр и имеют право так называться. Они имеют четко определенную шкалу и четко определенные погрешности выдерживания этой шкалы. Вот вам прибор. Все остальное называется «устройство».
Теперь — то, что касается приборов типа растрового электронного микроскопа. Растровый электронный микроскоп — это устройство визуализации, «показометр». Он становится прибором только тогда, когда снабжен шкалой. Это означает, что у него есть четко определенное увеличение и четко определенный диаметр электронного пучка, и, самое главное, размер пикселя. Вот эти параметры растры и характеризуют.
«Наноприбыли»
Нанометрология — достаточно прибыльная область. Нас уже просили провести на производстве калибровку оборудования и, в соответствии с ГОСТами, в разработке которых, кстати, принимал участие МФТИ, снабдить соответствующими шкалами приборы таких фирм, как, например, Hitachi или JEOL. И, что самое главное, для калибровки нашими методами не нужно разбирать аппаратуру, все делается на готовом к работе агрегате.
В России измерительная база в нанотехнологиях находится в зачаточном состоянии измерительной культуры. Сейчас каждый измеряет параметры своих образцов теми методами, какими хочет, при этом получая какие-то численные данные. Наша задача стандартизировать методики измерений, чтобы исследователь, получая некое значение физической величины на своем измерительном приборе, твердо знал, что он получает правильное значение.
Мы сотрудничаем с различными научными коллективами по всему миру. В Европе наиболее продвинутые на сегодняшний день в измерительном плане в нанотехнологиях — немцы, им можно верить. Мы создавали структуры, измеряли их параметры и посылали в Германию. По набору стандартных образцов была разработана шкала, которую мы стараемся внедрять.А для того, чтобы работать над такими глобальными вещами, нужны специалисты, имеющие хорошую теоретическую подготовку. Поэтому, в частности, в нашем научно-образовательном центре студенты не сразу садятся за высокопрофессиональные аппараты. Для них есть более простые лабораторные работы, чтобы они поняли механизм различных физических явлений. И когда они дорастают до научно-исследовательского оборудования, они уже не просто жмут на кнопки, но осознанно проводят исследования. Наглядность в простых примерах определяет качество подготовки специалиста.
