Российский научный фонд поддержал три новых проекта НИУ ВШЭ
Два проекта ученых МИЭМ НИУ ВШЭ получили финансирование РНФ по итогам конкурса «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня». Проект коллег из Международной лаборатории динамических систем и приложений НИУ ВШЭ — Нижний Новгород выиграл конкурс «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития РФ». Оба конкурса входят в Президентскую программу исследовательских проектов.
Проекты ученых МИЭМ
Первый проект — «Исследование неравновесных и граничных явлений в сверхпроводящих гибридных наноструктурах».
Константин Арутюнов
«Использование сверхпроводящих элементов, в которых протекание электрического тока не приводит к выделению тепла, давно стало нормой в микро- и наноэлектронных системах, где достижение рекордных показателей является приоритетом. Однако очевидно, что в реальных электротехнических устройствах с неизбежностью будут присутствовать контакты между сверхпроводящими и несверхпроводящими элементами. Чем размеры системы меньше, тем большую значимость приобретают эффекты конверсии электрического тока на таких границах», — рассказывает заведующий Научно-учебной лабораторией квантовой наноэлектроники, профессор департамента электронной инженерии Константин Арутюнов.
Проект, выполняемый под его руководством, посвящен экспериментальному и теоретическому исследованию неравновесных и граничных явлений в сверхпроводящих гибридных наноструктурах. Решение амбициозных задач проекта требует привлечения потенциала ряда академических институтов. В частности, сверхпроводящие наноструктуры будут изготавливаться с использованием уникальной нанотехнологической установки «Криоинтеграл» Института радиотехники и электроники РАН.
По оценке Константина Арутюнова, задачи, исследуемые в рамках данного проекта, крайне важны для фундаментальной физики конденсированного состояния. Кроме того, могут быть предложены концептуально новые подходы для развития элементной базы следующего поколения квантовых наноэлектронных устройств.
Второй проект — «Разработка чувствительных болометров терагерцового излучения на основе метода шумовой термометрии графена».
Графен, открытый в 2004 году нобелевскими лауреатами Андреем Геймом и Константином Новоселовым, представляет собой двумерный материал (однослойный лист графита) с уникальными свойствами. Почти сразу же после открытия графен стал рассматриваться как один из самых перспективных материалов для разработки приемников терагерцового (ТГц) излучения. Ученым МИЭМ предстоит исследовать и разрабатывать новый тип детекторов терагерцового излучения на основе графена.
Игорь Гайдученко
«Мы предлагаем регистрировать изменение температуры, вызванное поглощением ТГц-излучения, напрямую с помощью прецизионного измерения флуктуаций (шума) тока. Амплитуда данных флуктуаций зависит от нагрева графена и может рассматриваться как сигнал фотодетектора. Мы будем исследовать фундаментальные пределы работы таких приемников ТГц-излучения, а также разрабатывать инженерные подходы для объединения их в матричные приемники для разработки практических устройств», — поясняет руководитель проекта, доцент департамента электронной инженерии МИЭМ Игорь Гайдученко.
Дизайн, моделирование и исследование характеристик ТГц-приемников на основе графена проведет коллектив департамента электронной инженерии и базовой кафедры квантовой оптики и телекоммуникаций ЗАО «Сконтел» МИЭМ. Изготовление устройств будет производиться на базе Центра коллективного пользования уникальным научным оборудованием в области нанотехнологий (ЦКП МФТИ). Результаты, полученные в ходе проекта, могут помочь развить терагерцовые технологии, необходимые для разработки беспроводной связи 6G, систем безопасности и медицинской визуализации, навигации автономных транспортных средств и многого другого.
Финансирование для обоих проектов выделено на 2023–2026 годы с последующим возможным продлением.
Сергей Аксенов
«Получение нашими коллегами грантов РНФ свидетельствует о том, что в МИЭМ за последние годы сформировался научный коллектив, занимающийся исследованиями мирового уровня в области изучения физических свойств наноразмерных объектов и возможностей их применения в электронных устройствах и датчиках. Гранты выделены на проекты, в рамках которых специалисты института получат доступ к уникальным научным установкам, базирующимся в других организациях (МИФИ и Институт радиотехники и электроники РАН) и позволяющим получать высококлассные наноструктуры. Я поздравляю коллег и желаю им успехов в реализации проектов!», — отмечает Сергей Аксенов, заместитель директора МИЭМ НИУ ВШЭ по научной работе.
Проект ученых НИУ ВШЭ — Нижний Новгород
Название проекта — «Диссипативная динамика бесконечномерных и конечномерных систем, разработка математических моделей механических, гидродинамических процессов», его руководитель — профессор Университета Суррея (Великобритания) Сергей Зелик. Проект будет осуществляться на базе Международной лаборатории динамических систем и приложений нижегородского кампуса НИУ ВШЭ. Финансовая поддержка РНФ составит от 24 до 30 млн рублей ежегодно. Основная цель проекта — создание новых математических методов, направленных на выработку единого подхода к исследованию динамики многомерных и бесконечномерных систем.
Сергей Зелик
«Возможность (и в каком-то смысле типичность) появления иррегулярной хаотической динамики в самых различных областях естествознания является одним из самых неожиданных и фундаментальных открытий XX века. Несмотря на существенный прогресс, достигнутый в понимании этого явления в случае малоразмерной динамики, его природа остается загадкой в случае систем с большой или бесконечной размерностью. Наш проект предоставляет уникальную возможность объединить усилия специалистов по уравнениям в частных производных, геометрии и конечномерной теории динамических систем для выработки единого подхода к описанию хаотических явлений в диссипативных бесконечномерных системах, что, свою очередь, позволит лучше понять природу турбулентности и приблизиться к построению строгой математической теории для ее описания», — подчеркивает профессор Университета Суррея (Великобритания) Сергей Зелик.
Помимо своей фундаментальной значимости, проект имеет широкий спектр практических возможностей, в частности прогнозирование устойчивости движения объектов в сплошных средах.
Федор Пеплин
«В рамках проекта будут разработаны математические модели устойчивости судов с динамическими принципами поддержания, таких как экранопланы и суда на воздушной подушке. Нижегородская область заслуженно считается одной из столиц мирового скоростного судостроения, именно здесь жил и работал выдающийся конструктор Ростислав Алексеев, здесь и сейчас существуют передовые производственные и конструкторские школы в этой области. Такие суда нужны нашей стране и имеют большой экспортный потенциал», — поясняет Федор Пеплин, старший преподаватель кафедры прикладной математики и информатики НИУ ВШЭ — Нижний Новгород.
Ольга Починка
«Нижегородский кампус НИУ ВШЭ — один из главных мировых центров исследований по конечномерной динамике, прежде всего по качественной теории дифференциальных уравнений. Описание физической реальности, как правило, дается нелинейными уравнениями в частных производных. Выигранный проект предполагает объединение усилий специалистов в качественной теории со специалистами по уравнениям в частных производных. Прикладной составляющей проекта является разработка новых математических моделей гидродинамических процессов, разработка новых компьютерных методов исследования регулярной и хаотической динамики в системах неголономной механики, нелинейной оптики, сетях связанных элементов», — отмечает заведующая Международной лабораторией динамических систем и приложений Ольга Починка.
Вам также может быть интересно:
«Еж» против «родственника»: ученые измерили, как мозг реагирует на неожиданные слова в живой речи
Российские нейрофизиологи с участием исследователей из НИУ ВШЭ показали, что изучать восприятие живой речи можно с помощью вызванных потенциалов. Они доказали, что метод применим не только к отдельным словам, но и к непрерывной речи. Оказалось, что слова, сильно отличающиеся по смыслу от предыдущего контекста, мозг обрабатывает дольше, а служебные слова анализирует в два этапа: сначала определяет их грамматическую роль, а затем на этой основе предсказывает следующее слово. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Human Neuroscience.
Физики ВШЭ и ФИАН научились «фотографировать» звук, чтобы тестировать материалы для связи 6G
Ученые НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН разработали метод, который позволяет быстро оценить, насколько прочно пленка сцеплена с подложкой. Это важно для создания сверхвысокочастотных акустических фильтров — ключевых элементов связи нового поколения 5G и 6G. Возможность измерить поперечную жесткость сцепления между пленкой из двумерного материала и подложкой таким способом получена впервые. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Physics Letters.
Грантовый акселератор: от научной идеи до победы в РНФ
В начале апреля в НИУ ВШЭ прошел интенсив для молодых исследователей университета, планирующих участвовать в конкурсах Российского научного фонда. За день участники услышали от представителей РНФ о приоритетах Фонда, разобрали типичные ошибки в заявках и под руководством опытных грантополучателей проработали архитектуру собственных проектов. Итогом стала готовая основа заявки, которую коллеги смогут доработать и подать на ближайший конкурс.
Российские ученые узнали, почему европий плохо себя ведет
Европий — редкоземельный металл, который отвечает за чистое красное свечение в дисплеях и других люминесцентных материалах. Долгое время он отказывался светиться в окружении органических молекул‑лигандов — ацилпиразолонов. Химики НИУ ВШЭ и РАН в составе международной команды выяснили причину: в комплексах европия с этими лигандами появляется особое «черное окно» — состояние с переносом заряда, когда энергия от лиганда уходит в тепло, а не в свет. Понимание этого механизма открывает путь к созданию более эффективных красных светящихся материалов для дисплеев, люминесцентных термометров и химических сенсоров. Результаты опубликованы в журнале Dalton Transactions.
Исследователи ВШЭ заставили альдегид работать за двоих
Химики из НИУ ВШЭ научились проводить реакцию восстановительного присоединения без внешнего восстановителя. Вместо него «ресурс» дает сам альдегид — один из участников реакции. Это помогает избежать побочных реакций, а также снижает токсичность и упрощает производство и синтез органических молекул — в том числе для производства лекарств. Исследование опубликовано в журнале Journal of Catalysis.
РНФ поддержал 29 исследовательских команд из НИУ ВШЭ
Российский научный фонд подвел итоги конкурса малых отдельных научных групп, направленного на поддержку и развитие научных коллективов, которые занимают лидирующие позиции в определенных областях наук. Победителями признаны более 1100 проектов, в том числе 29 из Высшей школы экономики.
Ученые НИУ ВШЭ создали среду для моделирования подключенного и беспилотного транспорта
Разработка группы исследователей и студентов во главе с преподавателем департамента компьютерной инженерии МИЭМ ВШЭ Виталием Степанянцем, реализуемая в Учебной лаборатории систем автоматизированного проектирования МИЭМ ВШЭ под руководством Александра Романова и Александра Американова, впервые в мире позволяет одновременно учитывать детальное моделирование восприятия окружающей среды беспилотным транспортом и распространения сигналов подключенного транспорта. На сегодняшний день среда не имеет аналогов среди программ такого рода с открытым кодом.
Физики из ВШЭ рассказали, как управлять вихрями в двумерной турбулентности
Как поведение турбулентных потоков меняется под действием внешнего воздействия, выяснили исследователи Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау РАН и факультета физики НИУ ВШЭ. Они показали, что даже небольшое подкручивание извне может стабилизировать систему, продлевая жизнь крупных вихрей. Такие результаты помогут точнее моделировать атмосферные и океанические потоки. Работа опубликована в журнале Physics of Fluids.
Всероссийский лекторий РНФ стартовал в НИУ ВШЭ
С 20 по 24 октября Российский научный фонд проводит ежегодный всероссийский лекторий, в рамках которого его грантополучатели выступают с открытыми лекциями в научных и образовательных организациях по всей стране. Первое мероприятие лектория состоялось в Высшей школе экономики и было посвящено грантовой поддержке университетов: междисциплинарным исследованиям и кооперации с индустриальными партнерами.
Новый катализатор сохраняет эффективность на протяжении 12 часов
Международная группа исследователей с участием МИЭМ НИУ ВШЭ создала катализатор, который позволяет получать водород из воды быстро и с минимальными затратами. Для этого ученые синтезировали наночастицы сложного оксида из шести металлов и закрепили их на разных подложках. Катализатор на слоях восстановленного графена оказался почти втрое эффективнее по сравнению с тем же оксидом без подложки. Разработка может сделать производство водорода дешевле и приблизить переход к зеленой энергетике. Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Energy Materials. Работа выполнена в рамках гранта РНФ.