Синтезируем новые материалы, которых не существует в природе — НПЦ НАН Беларуси по материаловедению*

В государственном научно-производственном объединении «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению» с успехом функционирует Международный центр по магнитным наноматериалам. Какие проекты талантливые ученые реализуют сейчас и чем планируют заниматься в перспективе?

— Магнитная тематика — одна из наших визитных карточек, она приносит нам значительную часть доходов. Большая часть докторов наук института — магнитологи, немало их и среди кандидатов наук, — рассказал генеральный директор НПЦ НАН Беларуси по материаловедению Валерий Федосюк. — Я и сам магнитолог, вырос как ученый в лаборатории физики магнитных пленок — пришел туда стажером-исследователем в 1975-м. Занимался этой тематикой и в студенческие годы. Направление очень перспективное, акцент и дальше будет на нем делаться. Все-таки здесь много ответвлений, порой неожиданных. Магнетизм поистине неисчерпаем!

Большие возможности

Именно Валерий Федосюк более 7 лет назад стал инициатором создания и руководителем Международного центра по магнитным наноматериалам (МЦМН).

— Наш НПЦ — общепризнанный лидер по магнитным наноматериалам (к ним относятся металлы, сплавы, оксиды, композиционные материалы) не только в стране, но и в мире. Это не просто громкие слова. По некоторым направлениям наши сотрудники занимают ведущие позиции. У нас не какая-то искусственно созданная структура — идет работа над решением конкретных задач. Это прежде всего синтез и исследования магнитных материалов, которые представляют интерес как с фундаментальной, так и с практической точки зрения, — отметил Валерий Федосюк.

В МЦМН входят 4 лаборатории и 1 отдел, в которых задействованы более 50 ученых. В их числе 5 докторов и 18 кандидатов наук (3 из них — докторанты), 8 аспирантов.

— Международная кооперация в науке очень важна — на протяжении долгих лет многие задачи фундаментального и прикладного характера решаются при широком участии представителей разных стран. К сожалению, последние события повлияли на уровень контактов с коллегами из Западной Европы. Причем мы от взаимодействия не отказывались. Нужно общаться, ведь наука делает мир лучше! Однако пока взята пауза, — посетовал Валерий Михайлович.

В то же время успешно развивается сотрудничество с коллегами из России, Казахстана, Узбекистана, наращивается взаимодействие с учеными из Китая, Индии, Саудовской Аравии, Ирана, Малайзии, Вьетнама.

— Работаем с компаниями, известными в научной и промышленной среде. Прямые договоры заключены с крупными индустриальными партнерами LG Electronics Inс. (Южная Корея), Huawei Technologies и Северо-китайским институтом электромагнитной защиты (оба — Китай), «Тестприбор» (Россия), «Пеленг» и «Бел Хуавэй Технолоджис» (оба — Беларусь). Принимаем активное участие в глобальных инфраструктурных проектах — сотрудничаем с российским исследовательским центром «Курчатовский институт», Объединенным институтом ядерных исследований в наукограде Дубна Московской области. Участвовали и в научно-технических программах Союзного государства. Кстати, в прошлом году наши сотрудники Сергей Грабчиков и Алексей Труханов были отмечены премией Союзного государства в области науки и техники за разработку систем электромагнитной защиты для космических устройств и приборов, — уточнил Валерий Федосюк и подчеркнул: — Горжусь тем, что в последние годы докторами физико-математических наук стали представители центра — 36-летний Алексей Труханов и Дмитрий Карпинский, которому 43. Это свидетельствует о преемственности поколений и четко отлаженной системе, дающей результат.

Выращивают… изумруды

Недавно в жизни заведующего лабораторией технологии и физики роста кристаллов Дмитрия Карпинского произошло значимое событие: во Дворце Независимости Президент Беларуси вручил ему диплом доктора наук.

— Было очень приятно получить такое признание. Мы с коллегами ответственно подходим к выбору объектов исследования и развитию новых научных направлений. У нас есть понимание того, что понадобится современной промышленности завтра и послезавтра. В своей ежедневной работе мы в основном исследуем новые материалы. Думаем, как их получить, пытаемся понять природу их свойств. Размышляем также над тем, как изменять физико-химические параметры материалов, делая их привлекательными для промышленности. Такая работа в основном носит фундаментальный характер, при этом без помощи и поддержки государства нам не обойтись. Все-таки в промышленности в основном требуются готовые технологические решения, а в ходе их разработки ошибки неизбежны. Однако в случае удачной реализации научных идей положительный эффект многократно перекрывает возможные издержки и потраченные ресурсы, — поделился впечатлениями он.

По словам собеседника, у сотрудников его лаборатории весьма разносторонние направления деятельности.

— Занимаемся синтезом новых функциональных материалов, которых не существует в природе. Исходным сырьем являются простые оксиды. Их смесь в разных пропорциях позволяет создавать новые материалы с более сложной структурой. Синтез проходит при высоких температурах — до полутора тысяч градусов Цельсия. Используются такие материалы в датчиках электромагнитного поля, СВЧ-технике, пьезоактуаторах (специальных особо точных электроприводах). Также они находят применение в производстве атомно-силовых микроскопов, где необходимо прецизионное позиционирование (с точностью от десятых долей миллиметра и выше). У нас налажено мелкосерийное производство таких материалов. Мы обязаны учитывать, что по морфологии и кристаллизации наша продукция должна соответствовать нуждам производственников — у каждого предприятия свои технология и требования к исходному сырью, — рассказал Дмитрий Карпинский.

Еще одно интересное направление деятельности лаборатории — выращивание таких монокристаллов, как синтетический изумруд и александрит.

— Они есть в природе, но мы в лабораторных условиях получаем их гораздо быстрее — монокристалл вырастает за несколько недель, и не надо ждать тысячи лет. Это направление востребовано в ювелирной промышленности. Используют монокристаллы и в магнитных материалах, и под оптические цели — поставляем их для БНТУ, где выпускают лазеры, — отметил заведующий. — Занимаясь исследованием материалов, мы находимся на шаг-два впереди имеющихся технологий. Это наработки на перспективу. Когда они будут реализованы? Это зависит от многих факторов. В одних случаях условно через год, в других — лет через пять, а где-то и спустя десятилетия.

По словам Дмитрия Владимировича, ученые лаборатории сейчас исследуют мультиферроики — материалы, которые обладают одновременно магнитными и сегнетоэлектрическими свойствами.

— Работаем над магнитным сенсором, к которому не нужно будет подводить напряжение. В таком материале, помещенном в магнитное поле, появляется электрический сигнал, который можно обработать электроникой. Это будет независимое устройство наподобие чипа в банковской карте, который запитывается от внешнего электрического поля. Думаю, все у нас получится! — заверил собеседник.

***

Уважаемые коллеги! Дорогие минчане!

От всей души поздравляю с Днем защитников Отечества и Вооруженных Сил Республики Беларусь! Это важный праздник для нашей страны и нашего народа, символ мужества и храбрости. Низкий поклон тем, кто оберегает и защищает Родину. Желаю всем крепкого здоровья и благополучия, а также мирного неба над головой!

Генеральный директор НПЦ НАН Беларуси по материаловедению Валерий Федосюк

Справочно

В 2020–2022 годах два сотрудника МЦМН победили в конкурсе «100 молодых талантов Национальной академии наук Беларуси». Восьмерым были назначены стипендии Президента Республики Беларусь для поощрения талантливых молодых ученых, еще 5 стали обладателями гранта Главы государства в области науки. Сотрудникам центра также присуждены 2 премии Национальной академии наук Беларуси и Фонда поддержки образования и науки (Алфёровского фонда) для молодых ученых.

Международный центр по магнитным наноматериалам образован в 2015 году. В его состав входят 4 лаборатории и 1 отдел, в которых задействованы более 50 ученых.

Более 150 статей опубликовано сотрудниками МЦМН в высокорейтинговых зарубежных журналах в 2020–2022 годах. Это показатель фундаментальной значимости результатов работы ученых.

Фото Юрия Мозолевского