CC BY
20
проведение летных испытаний образцов многоразовой космической техники системы «Буран». Практическое использование этой концепции в течение продолжительного времени {1968-1992 гг.) позволило решить ряд сложнейших научно-технических задач по опережающему развитию методов и средств защиты слецизделий и обеспечило опережающую их разработку и создание, что помогло поддерживать длительное время высокий уровень техники в этой области.
Работая сегодня в нашем вузе, эти удивительной судьбы люди-А. С. Клинышков и Л.В. Комаревич-олицетворяют собой эпоху космических открытий и стремятся передать свой уникальный производственный и научный опыт студентам АКФ и молодым ученым
Аэрокосмический факультет в течение длительного времени выполняет исследования в области аэродинамики и тепловых процессов совместно с КБ «Попет». Объединение вокруг единой научной тематики определяет не только практическую направленность и плодотворность научных поисков, но и кадровую политику двух организаций Судите сами: опытно-конструкторский, производствен-
ный опыт сотрудников Кб «Попет» необходим сотрудникам университета при апробации их научных исследований. И наоборот, теоретическая подготовка аспирантов и докторантов ОмГТУ, при условии включения их в процесс создания новых разработок, служит замечательным подспорьем всему исследовательскому коллективу. Сотрудничество ученых ОмГТУ и КБ «Полет» реализуется в совместной работе по аттестации научных и научно-педагогических кадров: в диссертационные советы ОмГТУ входят представители конструкторского бюро «Полет», в свою очередь молодые сотрудники КБ, вчерашние выпускники технического университета, обучаются в аспирантуре, и, получив ученую степень кандидата наук, успешно трудятся в КБ. Наши уважаемые герои - Александр Семенович и Леонард Васильевич - приложили немало усилий к организации и становлению диссертационных советов, воспитанию молодых ученых.
Пожелаем же им успехов!
КАПУСТИНА Татьяна Николаевна, специалист информационного комитета Администрации Омской области.
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА И НАУЧНАЯ ШКОЛА НА КАфЕДРЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ_
КИРОВСКАЯ Ира ид а Алексеевна, доктор химических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, ззв. кафедрой физической химии.
Кафедра химии {с 1990 г - физической химии) была создана в тяжелые годы Великой Отечественной войны, в 1942 г
Тогда ее немногочисленный коллектив (не более 5 преподавателей) осуществлял учебный процесс только на машиностроительном факультете. С организацией новых факультетов расширялась и сфера деятельности к эфедры: студентов стали обучать не только общей химии, но и всем другим химическим дисциплинам (неорганической, органической, аналитической, физической, коллоидной химии), а с 1972 г - и экологическим («Экология», «Промышленная экология»).
Преимущественно экологической направленности выполняются и научные исследования (доценты ТВ. Скрип-то, M.S. Мухина, ПФ Бродовская Г.Ф. и др.).
В 1980 г. в состав кафедры впивается коллектив Томского государственного университета со своей сложившейся научной школой {по приглашению руководства области, города и вуза). При кафедре появляется первая и единственная в городе «химическая» аспирантура.
Это способствовало существенному пополнению научного потенциала, стабилизации и омоложению научно-педагогических кадров и, таким образом, полнокровному развитию кафедры
В настоящее время на кафедре работают 1 доктор-профессор, 12 кандидатов наук (из них 10 доцентов), 1 ст.преподаватель, 3 ассистента, 1 стажер-преподаватель, 9 аспирантов и учебно-вспомогательный персонал.
Научные исследования ведутся по двум направлениям:
1. «Физико-химические исследования и разработка теории и методов управления поверхностью апмазоподоб-ных полупроводников, элементов радио-, микро-, оптоэ-лектронных устройств»
2 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»
Первое научное направление в течение многих лет посвящено фундаментальным и прикладным исследованиям физико-химии поверхности алмазоподобных полупроводников, второе научное направление - исследованию загрязненности, токсичности и возможностей технологических и окружающей сред.
Важно отметить, что ко второму научному направлению имеет непосредственное отношение прикладная часть исследований по первому научному направлению и. таким образом, происходят стыковка и тесное переплетение двух научных направлений, доставляющих существенную базу для подготовки инженеров по специальности 320700
«Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов».
По этим направлениям выполняются приоритетные госбюджетные, хоздоговорные и инициативные темы.
Цепью исследований, проводимых по первому научному направлению, включающих комплексное изучение химического состава поверхности, ее адсорбционно-ка-талитических и физических свойств, изменения спект-
Во вновь созданной специальной экологической лаборатории.
ра поверхностных состояний, явилось создание единого подхода к исследованию реальной поверхности бинарных и многокомпонентных а пмаз о подобных полупроводников.
Эти исследования были начаты еще а 60-е годы, когда в технике существенно возрос интерес к новым полупроводниковым материалам, тогда малоизвестным химикам, и внесли значительный вклад в развитие новой области физической химии поверхности твердого тепа. В отечественной и зарубежной литературе они были л ри зна ны первым и.
При этом стимулирующими оказались следующие факторы:
- развивающаяся в эти годы электронная теория адсорбции и катализа на полупроводниках, обещающая большие практические возможности и соответственно нуждающаяся в доказательствах ее справедливости;
- срочные ответы на вопросы, поставленные специалистами в области микроэлектроники: почему «плывут» параметры приборов, изготовленных, в частности, на ар-сениде галлия, и как их стабилизировать;
■ появившаяся необходимость а поисках новых материалов. т.к. достаточно известные к тому времени элементарные полупроводники кремний и германий во многом не удовлетворяли специалистов;
- потенциальная возможность открытия новых катализаторов, пусть пока для модельных реакций.
8 соответствии с решаемыми задачами формировалась и методология исследований. В настоящее время она включает следующие аспекты:
- расширение арсенала объектов исследований, т.е включение в него новых, неизученных систем;
- приготовление объектов исследований с различным габитусом {в форме порошков, пленок, монокристаллов) и разработка соответствующих технологий;
- комппексное исследование физико-химических свойств реальной поверхности (структуры, примесного и фазового состава, адсорбционных, каталитических, физических);
- регулирование поверхностных свойств бинарных полупроводников путем различных воздействий (термической обработки, ИК-, у-облучений, легирования идр.),
- получение и исследование твердых растворов на их основе.
С 1971 г творческий коллектив участвует в крупных народнохозяйственных разработках, государственных научно-технических программах, координационных планах важнейших НИР АН СССР, РАН, а выполнении грантов, международных проектов, комплексных и хоздоговорных работ с рядом предприятий и организаций страны.
Результаты научных исследований и разработок опубликованы в научных и научно-технических. преимущественно центральных, изданиях Эти публикации составляют значительную часть суще-ствующих публикаций, посвященных данной проблеме (более 400 наименований, включая 5 монографий, 30обзоров, 49 за рубежом, 35 изобретений, 24 учебных пособия, в том
Демонстрация
экслресс-аналим на современном экологическом приборе.
числе с грифом ГК РФ по ВО).
Написанные автором статьи впервые 8 нашей стране и за рубежом монографии, посвященные поверхностным свойствам алмазоподобных полупроводников {1984-198В гг.). оказались необходимым руководством при решении многих задач химиками-технологами, экологами, специалистами в области гетерогенного катализа, радио-, микро-, олтоэлектроники, теодетической базой НИР и ОКР проводимых а ряде НИИ, предприятий и вузов страны.
Работы коллектива известиь! в нашей стране и за рубежом регулярно докладываются на Международных и Всероссийских конференциях, симпозиумах, семинарах, сессиях АН; экспонируются на международных выставках; цитируются и публикуются в зарубежных монографиях и журналах. Поддерживаются творческие контакты с
■.- г ■ -
щ
"
ввкЁйи!
ш
ш
В научно-исследовательской лаборатории. Аспирант проводит масс-сгтектр о метр и чес кие
исследования.
ведущими специалистами по физике и химии поверхности твердого тела из многих стран мирз, редакциями международных журналов, издательствами и другими международными организациями.
Что конкретно дали исследования поверхности алмазоподобных полупроводников, выполненные творческим коллективом кафедры?
В определенной степени ответ на этот вопрос можно найти в книгах автора [1-5), диссертациях учеников и многочисленных статьях.
Коснемся важнейших моментов, К ним следует отнести
I. Создание научной основы физико-химии реальной поверхности алмазоподобных полупроводников и возможные пути ее управления.
II. Основные практические разработки.
В первом случае речь идет, прежде всего:
- О химическом составе поверхности и природе активных центров.
- О влиянии на активную поверхность оксидных фаз.
- О характере и механизме взаимодействия различных по природе молекул - возможных компонентов технологических сред (в которых получают материалы, изготавливают и эксплуатируют приборы), газовых выбросов предприятиями различного профиля, компонентов изучаемых реакций (дегидрирования, дегидратации, гидрирования, окисления).
• О механизме каталитических реакций.
- О закономерностях и принципиальных особенностях. э изменении адсорбционных, каталитических и физических свойств реальной поверхности алмазоподобных полупроводников. Наиболее четко они прослеживаются в Рядах аналогов и твердых растворов замещения. Это зависимости между адсорбционно-каталитическими свойствами и электропроводностью и другими ф и зи ко-химическими параметрами полупроводников; между каталитическими свойствами и ЭДС, термо-ЭДС; между адсорбциснно-^аталитическими свойствами и составом твердых растворов и др.
Такие закономерности, в отличие от обычных Феноменологических корреляций, долгое время использу-
емых в адсорбции и катализе, имеют глубокую физическую основу, заложенную в природе активных центров, в роли которых преимущественно выступают координационно-ненасыщенные поверхностные атомы и структурные вакансионные дефекты. Эти же активные центры ответственны и за медленные поверхностные состояния [1,2).
Важно подчеркнуть, что при наличии единой основы в происхождении активных центров и поверхностных состояний все найденные закономерности объединяются а главную закономерность, проходящую красной ничью, - взаимосвязь атом-но-молекулярных процессов, раскрытие механизма которой явилось важнейшей задачей [6).
Сделанный вывод об одних и тех же агентах, ответственных за активные центры атомно-молекулярных процессов и биографические поверхностные состояния, открывает пути к управлению поверхностью целого класса полупроводников. Они должны сводиться к изменению концентрации поверхностных дефектов и координационной ненасыщенности поверхностных атомов (например, термическая вакуумная обработка, взаимодействие поверхности с различными средами, воздействие у-. ИК-облучений, меха-но-химическая активация, изменение состава за счет легирования и получения твердых растворов). Это нашло отражение в практических разработках.
Относительно практических разработок
Результаты фундаментальных исследований реальной поверхности бинарных и более сложных алмазоподобных полупроводников и вытекающие из них научные положения легли в основу практических разработок:
- по оптимальным условиям роста, хранения и стабилизации поверхности полупроводниковых кристаллов и пленок;
- технологии получения полупроводниковых пленок с заданными поверхностными характеристиками;
- созданию высокочувствительных и селективных полупроводниковых сенсоров-датчиков;
- созданию неразрушающих методов контроля работы приборов и их защите;
- созданию новых катализаторов.
Многие из этих разработок защищены авторскими свидетельствами, патентами и нашли применение в промышленности (имеются акты внедрения на предприятиях химической. радио-, электронной, оборонной промышленности).
В последние годы творческим коллективом с использованием полученного задела проводятся работы по созданию теории управлений поверхностью бинарных и более сложных алмазоподобных полупроводников как основы улучшения технологии известных, поиска и разработки нозых эффективных материалов и катализаторов, новых приборов и устройств.
6 практическом аспекте много внимания уделяется совершенствованию технологии получения полупроводниковых пленок, изготовлению на их основе высокочувствительных и селективных сенсороа-дэтчиков экологического назначения (на микропримеси СО, N0, NN. . ацетон и др.) и в итоге созданию нового метода оперативной диагностики и контроля технологических и окружающей сред, а
ЛИТЕРАТУРА
1. Кировская И.А. Адсорбционные процессы. Иркутск: __________Иэд-воИГУ, 1995. 300 с.
^ и ^ ' ' ^ " ■ ¡я! Ката л из." Иркутск: Изд-ао ИГУ
В научно-исследовательской лаборатории. Аспирантка и студентка проводят 1ЯЯЯ
ИХ-спектроскопические исследоаании, с
4. Кировская И.А. Поаерх-
ры, в освоении которых принимали участие студенты, зас- ностные свойства алмазоподобных полупроводников, луживают внимания методы получения полупроводнике- Твердые растворы. Томск: Иэд-во ТГУ, 1984.160 с.
вых опенок, резонансного пьезокварцевого микровэвеши- 5. Кировская И.А. Поверхностные явления Омск Иэд-еания, измерения (в вакууме, условиях адсорбции и ката- во ОмГТУ, 2001, 174с.
лиза) поверхностной проводимости, эффекта Холла, тер- 6. Кировская И.А, Физико-химическое состояние реаль-мо-ЭДС, адсорбционные, термодесорбционные, каталити- ной поверхности группы алмазоподобных полупроводников,
ческие и другие Автореф. дис.....д-ра хим. наук, М.: Иэд-во МГУ. 1988. 48 с
также решению других экологических задач (в их числе -защита фильтровых сеток в артезианских скважинах).
Последние разработки использованы в Омском научно-исследовательском институте приборов, Московском институте химических проблем микроэлектроники, ЗАО «Родник», учебном процессе. На них поступили заказы из ряда организаций Москвы, Новосибирска, Волгограда, Томска. Омска, Германии.
К научным исследованиям широко привлекаются студенты (различных курсов, начиная с первого, и различных специальностей: будущие химики - технологи, экологи, полиграфисты, машиностроители, электротехники, радиотехники и др.)
Используются различные формы организации проведения НИРС. Так, ежегодно студенты участвуют в госбюджетных и хоздоговорных темах; разработке и написании рефератов; разработке технических средств обучения; научных студенческих конференциях, в том числе Всероссийских, Международных; Всероссийских смотрах-конкурсах; публикациях, модифицировании и освоении новых методов исследований по научному направлению кафедры.
С участием студентов были модифицированы методы: масс-спектрометрический, ИК-спектроокопический многократного нарушенного полного внутреннего отражения (ИКС МНПВО), хроматографичесхий. волюмометрический. Из новых методов, поставленных в лабораториях кафед-
В последние годы на кафедре вое больше внимания уделяется приобщению студентов к современной вычислительной технике. При этом используются различные формы.
Для подготовки научно-педагогических кадров на кафедре используются
- аспирантура по специальности 02.00.04-Физическая химия, которая функционирует по научному направлению с 1970 г (в ОмГТУ и в г. Омске - с 1980 г);
- прохождение стажировки (в должности стажера-преподавателя);
- работа с соискателями.
С использованием этих форм по научному направлению подготовлено 18 кандидатов наук (среди них Лимбе-рова В.В., Чернышов А И., Пименовз Л.И., Шакалов Ф.Е., Юрьева A.B., Бугерко Л.Н., Буданова Е.М., Федяева О А., Скутин Е.Д., Азарова О П. и др.).
Готовятся к защите кандидатских диссертаций Дубина О.Н., Мурашко Ю.А., Миронова Е.В., Бессараб A.A..
Защитившие кандидатские диссертации продолжили работать по тому же научному направлению над докторскими диссертациям и. К ним относятся Лимберова В. В., Пименова Л.Н., Скутин Е.Д , Федяева O.A., Азарова О.П. и Др.
Многие ученики, прошедшие научную школу кафедры физической химии, пополнили ее ППС, а также возглавили лаборатории, кафедры, факультеты и более крупные под- * разделения вузов, научных и производственных организаций России (Зелева Г.М.. Лимберова В.В., Шакалов ФЕ., Чернышов А.И., Штабновв В.Л,, БудановаЕ.М идр.).
