тантал конечно, извините, поправили.

Конечно тантал, спасибо! Исправлено.

Ну так вы посмотрите программу ТОП5-100 для чего она нужна, ведь войти в список 21 ВУЗа, это тоже трудоемкий процесс. Далеко не все университеты могут туда попасть. МИСиС отчитывается о выполнении индикаторов перед МИНОБРом за расходование средств. У нас есть несколько программ, по которым МИСиС исполняет индикаторы программы ТОП5-100. Если рассматривать в рамках гранта проф. Карабутова, то он подал заявку, чтобы создать лабораторию и достичь определенные результаты в МИСиС, он мог податься на грант в любой другой вуз участвующий в этой программе. Также не мало важен факт наличия коллектива МИСиС, который приглашает ведущего ученого для создания лаборатории в МИСиС, таким образов проф. Карабутов поднимает уровень компетенции и коллектива и университета в целом, на это и рассчитана программа ТОП100

Просто так МИНОБР не даст деньги профессору на создание лаборатории. Только в рамках установленной программы и этой программой стал ТОП5-100. Ведь есть еще множество других грантов ФЦП, Мегагрант, РФФИ, РНФ. Для сильных ученых они всегда доступны.

Из программы ТОП5-100, МИСиС наряду с 20 университетами участвует в этой программе, в рамках этой программы был выигран грант проф. Карабутовым на создание лаборатории.
Подробно о программе можно почитать на сайте ТОП5-100 и о проектах МИСиС в рамках этой программы

21 российский университет – участник Проекта и победитель конкурса отбора на предоставление государственной поддержки. Университеты – участники Проекта отчитываются о выполнении своих программ повышения конкурентоспособности перед международным Советом и Министерством образования и науки Российской Федерации. Важными условиями предоставления университетам субсидии является выполнение ими планов мероприятий «дорожных карт», в том числе вхождение в мировые рейтинги университетов, а также обеспечение университетами софинансирования из внебюджетных средств.

Ответ от проф. Черепецкой —

Данный метод применим для металлов, сплавов, керамик и др. материалов. Более того, в рамках гранта РНФ, который получен в качестве софинансирования лаборатории и выполнения показателей разрабатывается к лазерно-ультразвуковому структуроскопу уникальная 32-канальная антенна, которая позволит видеть даже зерна в металлах размерами от 30 мкм в больших объемах. На малых объемах, это делает рентгеновская томография.

Хотелось бы немного пояснить. Гранты на исследования разыгрывает МИСиС, проф. Карабутов выиграл грант на создание лаборатории в МИСиС, где по условиям гранта должен проводить исследования, которые найдут свое отражение в научных статьях лучших журналов своего направления. А вот вопрос — почему он подал заявку на грант в МИСиС остается открытым. Возможно, в МГУ нет должного финансирования его исследований, может другие причины, к сожалению об этом нам не известно.

Добрый день! Ответ от А.М. Загоскина:

Здравствуйте! Этот вопрос‎ в первую очередь касается цифровых компьютеров и напрямую связан с вопросом о квантовой коррекции ошибок и о пределах применимости математической модели. Для аналоговых устройств все в каком-то смысле проще — их точность ограничена, но пока уравнения для моделируемой системы и для аналогового «решателя» одни и те же, ответ будет приблизительно верным.

Да, конечно!
Вычислительный кластер (ВК) НИТУ «МИСИС» «Cherry» предназначен для решения сложных научно-технических задач.

Пиковая производительность: 33 Tflops
Производительность на тесте Linpack на 100 вычислительных узлах: 28 Tflops

Программные и аппаратные средства ВК Cherry позволяют решать одну задачу с использованием всего вычислительного ресурса, а также разделять решающее поле на части требуемого размера и предоставлять их нескольким пользователям.

Общая структура «Cherry»

В состав технических средств «Cherry» входят:

решающее поле из 102 вычислительных модулей (1632 процессорных ядра, 4 GPU);
управляющий узел и узел доступа на базе двух процессоров Intel Xeon E5-2650;
коммуникационную и транспортную сеть на базе FDR Infiniband;
сеть мониторинга и управления заданиями на базе Gigabit Ethernet;
параллельная отказоустойчивая файловая система на базе открытого пакета Lustre объемом 96 Тбайт;
Подробно можно прочитать здесь

Также в прошлом году в самом престижном журнале Nature была опубликована статья Игоря Абрикосова, самый первый пресс-релиз по этой статье появился на GT. В статье говорилось про исследование, которое стало возможным благодаря потенциалу его лаборатории и суперкомпьютеру :)

1. Сильное упрощение при популяризаторстве ведет к потере истинного смысла. Трудно упростить текст не потеряв при этом корректного содержания.

2. Короткий формат заметки по понятной причине не позволил отобразить все важные аспекты металлических стекол.

3. Прозрачность материала зависит в первую очередь от его электронной структуры, а не от пространственного
расположения атомов (кристаллическое тело или аморфное).

Можно, в тонких пленках порядка 10 нм толщиной. Недавно получено стекло сочетающее в себе прозрачность, электрическую проводимость и магнетизм [D. V. Louzguine-Luzgin, S. V. Ketov, J. Orava and S. Mizukami “Optically transparent magnetic and electrically conductive Fe–Cr–Zr ultra-thin films” Phys. Status Solidi A, 211, (2014) 999–1004]. Необходима защита от окисления. В данном случае использован хром. Можно ставить дополнительные покрытия.

При нагреве металлические стекла переходят в состояние переохлажденной жидкости (растекловываются, при этом стекла с низкой стеклообразующей способностью могут требовать высокие скорости нагрева во избежание кристаллизации) до того как начинается их кристаллизация. Эти температуры составляют около 0.55-0.65 от температуры ликвидуса для ОМС. В этой области они ведут себя как очень вязкие жидкости способные к течению под нагрузкой с большими изменениями формы материала. ОМС могут находиться в состоянии переохлажденной жидкости в интервале от минут до десятков минут, что позволяет использовать этот процесс для их формовки. После формовки достаточно просто охладить материал до комнатной температуры, чтобы восстановить структуру стекла. Охлаждать лучше быстро, чем медленно, чтобы избежать охрупчивания стекла из-за структурой релаксации.

К сожалению, более дешевые азот и углекислый газ не являются нейтральными средами для многих систем.
Например, размол титаносодержащих смесей в азоте приводит к появлению нитрида титана.

Нет, не пробовали. Из формулировки вопроса не совсем понятно, в качестве чего использовать ультразвук. Если речь идет о замене обработки в планетарной мельнице, то при УЗ воздействии порошки будут диспергироваться и равномерно перемешиваться, но, в отличие от МА, образования наноструктурных композиционных частиц не будет происходить. В случае использования ультразвуковой обработки исходных порошков или обработанных после МА, то введение еще одного технологического этапа, увеличивающего время производства, нецелесообразно.

Я правильно понял, что «проточное фракционирование нано- и микрочастиц в поперечном силовом поле в ВСК» является развитием метода применявшегося золотоискателями в своих промывочных лотках?

Описанный в средние века Георгом Агриколой и существовавший задолго до этого метод отмывки золота, безусловно, можно назвать прародителем современных методов ПФП. По своей сути, метод предполагает выделение относительно тяжелых частиц золота за счет седиментации под действием гравитации (поперечное силовое поле) из смеси песка, глинистых минералов, почвы за счет их разделения в горизонтальном потоке воды (проточное фракционирование). При этом роль броуновского движения играет ручное перемешивание суспензии.

Метод отмывки золота (Картинка из книги)

Михаил Ермолин

1. «Ёмкостная спектроскопия глубоких уровней», она же РСГУ — что это за зверь и с чем его едят? Я могу загуглить, но ёмкий ответ специалиста всегда интереснее цитаты из википедии.

Ёмкостная спектроскопия глубоких уровней (в английской аббревиатуре DLTS deep level transient spectroscopy) — метод, впервые описанный Дэвидом Лангом из Белл Лэбс. В этом методе на p-n переход или диод Шоттки, находящийся под обратным смещением, подаётся импульс прямого смещения, заполняющий глубокие ловушки в слое объёмного заряда диода (при обратном смещении они пусты). По окончании импульса ловушки должны вернуться в исходное незаряженное состояние, но не могут этого сделать мгновенно, потому что электроны на уровне ловушки должны быть заброшены обратно в зону проводимости, а для этого требуется энергия, равная глубине уровня ловушки. Поэтому в кривой релаксации ёмкости появится длинный «хвост», амплитуда которого определяется концентрацией ловушек, а постоянная времени — коэффициентом эмиссии электронов с уровня. Этот последний может быть оценен из принципа детального равновесия, постулирующего, что в равновесии скорости прямого процесса (захват электрона) и обратного процесса (выброс) равны. Тогда получается, что постоянная времени экспоненциально зависит от глубины уровня, а предэкспоненциальный множитель определяется сечением захвата электрона на уровень, плотностью состояний в зоне и тепловой скоростью.

Если теперь провести измерения зависимости амплитуды релаксации и времени релаксации от температуры, то можно найти все параметры ловушки: концентрацию, сечение захвата электронов. Ланг предложил метод автоматизации процесса измерения, когда кривая релаксации при данной температуре с помощью измерения значений релаксирующей ёмкости в моменты времени t1 и t2. При развёртке по температуре в спектре получается пик, амплитуда которого позволяет рассчитать концентрацию ловушек, а изменение температуры пика при изменении временных окон t1, t2 позволяет вычислить энергетическое положение ловушки и сечения захвата на неё электрона. Измерив спектры несколько раз с разными значениями окон можно найти все параметры ловушки. По знаку пика (растёт ли ёмкость со временем после импульса или падает) можно узнать какой носитель захватывается, электрон или дырка.

С семидесятых годов, когда метод был впервые описан, предложено много вариантов метода, которые позволяют находить распределение ловушек по глубине из так называемых измерений с двойной корреляцией (два импульса, следующих друг за другом), определять сечение захвата при данной температуре, а не экстраполированное к 0К (из измерений зависимости амплитуды пика от длительности импульса), находить параметры ловушки за один температурный прогон ( измерение полных кривых релаксации в диапазоне температур), повысить чувствительность метода за счёт применения Фурье преобразования и частотного анализа, разделить вклады близко расположенных ловушек с помощью преобразования Лапласа.

Существенным ограничением метода является невозможность изучения ловушек, находящихся ниже уровня Ферми в диодах с монополярной инжекцией (диоды Шоттки), а также требования малости концентрации ловушек по сравнению с концентрацией основной легирующей примеси. Первое ограничение снимается использованием оптического возбуждения, второе — использованием варианта метода, в котором постоянной поддерживается ёмкость, а изучается релаксация напряжения. Глубина уровней, которые можно изучать, ограничивается диапазоном температур, при которых возможны надёжные измерения ёмкости, а также высотой барьера, который можно создать в диоде. В стандартных вариантах метода глубина тестируемых центров обычно не превышает 1-1.2 эВ.

2. Можно ли измерять глубокие уровни чем-то типа спектроскопии поглощения?

Да, конечно, не только можно, но и широко используется. Вариантов несколько. Самый простой, когда делается спектроскопия фототока. Более сложный и более информативный (потому что позволяет разделять процессы в верхней и нижней части запрещённой зоны) — это метод измерения спектров фотоёмкости. Наиболее «продвинутый» вариант — это метод DLOS (deep level optical spectroscopy), в котором заполнение уровня поддерживается подачей заполняющего импульса на диод, затем диод освещается и измеряется начальный знак и амплитуда изменения ёмкости. Метод похож на DLTS, но сканируется не температура, а спектр возбуждающего света. При этом, конечно, измеряются не термическая энергия ионизации уровня, а оптическая. Преимуществом же метода является возможность измерять характеристики очень глубоких ловушек.

3. Где изготавливают структуры для исследований? Какая часть работы делается в МИСиСе, спектроскопия или что-то еще?

Простые тестовые структуры мы готовим сами, реальные транзисторы и светодиоды нам готовят партнёры, с которыми мы работаем. В НИТУ «МИСиС» делается спектроскопия и проводятся детальные физические исследования, а также измерения некоторых приборных параметров, за которыми мы следим параллельно со спектроскопическими исследованиями

В условиях современного города окружающая среда испытывает серьёзную антропогенную нагрузку за счёт токсичных выбросов промышленных предприятий, автотранспорта и т.п. Уличная пыль является одним из основных источников проникновения токсичных веществ, в том числе тяжёлых металлов, в организм человека при дыхании. Наночастицы пыли являются наиболее опасными для здоровья человека, так как способны проникать в нижние отделы дыхательных путей. При этом за счет большой удельной поверхности наночастицы пыли могут концентрировать на себе токсичные вещества. Таким образом, наночастицы пыли требуют особого контроля при оценке потенциальной опасности для здоровья человека, а также при изучении миграции токсичных элементов в окружающей среде.

Так, ранее на примере московской уличной пыли было показано, что концентрация токсичных элементов во фракции наночастиц пыли может на 1-2 порядка превышать их содержание во фракции микрочастиц или их валовое содержание.

Вращающаяся спиральная колонка (ВСК) представляет собой тефлоновую трубку-колонку, намотанную на сердечник планетарной центрифуги. Колонка вращается вокруг своей оси и одновременно обращается вокруг центральной оси устройства с помощью планетарной передачи; оси вращения и обращения параллельны. В результате планетарного вращения в ВСК возникает сложное асимметричное силовое поле, которое обусловливает движение коллоидных и твердых частиц вдоль стенки капилляра с различной скоростью, что обуславливает их разделение.

Элюирование – термин, подразумевающий под собой процесс вымывания вещества растворителем. В нашем случае вымывание фракций частиц из колонки мы называем элюированием.

На том, что такое спектрофотометрия мы останавливаться не будем, этот метод широко известен. Мы используем спектрофотометр для контроля вымывания частиц из колонки, чтобы необходимо для отбора фракций частиц. Поскольку фракционирование частиц в ВСК происходит в проточном режиме, то мы используем проточную ячейку для спектрофотометра.

Гранулометрический состав – это распределение частиц по размеру в полидисперсном образце.

Метод статического светорассеяния – метод, позволяющий определять размер частиц за счет измерения их углов рассеяния света. Мы используем этот метод для изучения распределения частиц по размеру как в выделенных фракциях, так и в исходном образце пыли.

Эксикатор — сосуд, в котором поддерживается определённая влажность воздуха (обычно близкая к нулю), изготовленный из толстого стекла или пластика. Используем для высушивания при комнатной температуре фильтров с осажденными на них частицами пыли.