Российские и индийские ученые вновь продемонстрировали силу совместного научного сотрудничества: подведены итоги пятого международного конкурса Российского научного фонда (РНФ) и Департамента науки и технологий (DST) Индии. Победителями стали лучшие научные коллективы двух стран — и одним из них стала команда ФИАН под руководством Александра Кунцевича.
Трансформация материалов — новая глава в науке
Ведущий проект ФИАН, поддержанный РНФ по направлению 2025 года, получил название «Закрученные 2D-материалы с нарушенными симметриями как база для электронных и оптических устройств следующего поколения» (проект 25-42-01036). Над этим амбициозным направлением работает доктор физико-математических наук Александр Юрьевич Кунцевич, возглавляющий Лабораторию спиновой физики двумерных материалов ФИАН.
Сегодня возможности развития современной электроники и фотоники напрямую зависят от того, насколько совершенны используемые материалы. Несмотря на наличие достаточно прочных, устойчивых и относительно доступных веществ, каждый из них обладает собственными ограничениями. Ученые задаются вопросом: можно ли кардинально изменить свойства материалов, не прибегая к синтезу новых соединений? Ответ на этот вопрос успешно ищут специалисты ФИАН.
Твистроника — революционный шаг в области двумерных кристаллов
Уникальная идея, лежащая в основе успешно поддержанного проекта, связана с использованием слоистых 2D-кристаллов, слои которых связаны между собой силами Ван-дер-Ваальса. Недавно стало понятно, что если слегка повернуть один слой относительно другого, возникает совершенно новое свойство материала. Научное сообщество назвало это направление «твистроника» (от английского twist — вращение).
Как отмечает Александр Кунцевич, при небольшом изменении угла между слоями формируется особый — муаровый — потенциал, который влияет на движение электронов и фононов. Путем подбора определенного угла можно практически «остановить» электроны определенной энергии, что приводит к появлению так называемых «плоских зон» с неординарными состояниями, включающими сверхпроводимость, магнетизм и новые типы зарядовых упорядочений.
Российско-индийское партнерство: синергия опыта и компетенций
Значительный вклад в научный успех вносит тесное партнерство между российской командой ФИАН и лабораторией профессора Аниньдьи Даса из Индийского института технологий. Обе исследовательские группы уже зарекомендовали себя в мировом научном сообществе: индийские специалисты обладают уникальным опытом по созданию сложнейших твист-структур, а команда ФИАН славится экспертностью в области оптических измерений и современной технологии выращивания и соединения слоев.
В рамках проекта планируется интегрировать в твист-структуры дополнительные функциональные элементы: магнетики, сверхпроводники, сегнетоэлектрики, а также материалы с волнами зарядовой плотности. Такое объединение позволит получить платформы с ранее недостижимыми свойствами — потенциально они смогут стать основой для микросхем следующего поколения: от сверхчувствительных сенсоров до энергоэффективных транзисторов, мемристоров и термоэлектрических преобразователей. Помимо прикладных решений ученые ожидают открыть новые фундаментальные фазы коррелированной электронной материи.
Материалы будущего уже сегодня
Достижения современной химии и физики позволили создать широкий спектр двухмерных материалов: от легендарного графена до нитрида бора и дихалькогенидов переходных металлов (MoS2, WS2, TaS2). Всё больше ученых надеются, что технологический прогресс в выращивании таких веществ в промышленных масштабах приведет к скорейшему внедрению элементов твистроники в реальные электронные устройства — от вычислительных чипов до квантовых коммуникаций.
Руководитель проекта Александр Кунцевич уверен, что современные двухмерные материалы вскоре выйдут за пределы лабораторий и станут частью повседневных инноваций, позволяя создавать устройства, не имеющие аналогов по чувствительности, скорости и энергоэффективности.
Конкурс объединил лучшие научные коллективы России и Индии
Желающих принять участие в престижном конкурсе среди научных групп России и Индии было более чем достаточно — организаторы зарегистрировали 467 заявок. Отбор проходил с привлечением независимых экспертов обеих стран, обеспечив максимально объективную и справедливую оценку.
В результате серьезного конкурсного отбора было поддержано 24 лучших проекта, которые в 2025–2027 годах будут реализованы в рамках международного сотрудничества РНФ и DST. Это еще раз подтверждает высокий уровень доверия и поддержки, оказываемой креативным и прорывным идеям в научной среде двух держав.
Открытие новых горизонтов для будущих технологий
Совместный индийско-российский проект, курируемый Александром Кунцевичем и профессором Аниньдьей Дасом, делает весомый вклад не только в развитие понимания фундаментальных физических процессов, лежащих в основе работы твист-структур, но и закладывает прочную основу для появления принципиально новых электронных, оптических и квантовых устройств.
Такое научное взаимодействие вдохновляет новую волну молодых ученых обеих стран на поиск энергосберегающих, эффективных и безопасных технологий завтрашнего дня. ФИАН и Индийский институт технологий уверенно идут навстречу открытиям, способным изменить представления о возможностях современной микроэлектроники и фотоники.
Фото и дополнительную информацию предоставил Отдел по связям с общественностью ФИАН.
Источник: scientificrussia.ru
