تمت دراسة خصائص مواد الطور المتوسط في مختبر الإلكترونيات الجزيئية بجامعة جنوب الأورال الحكومية. يؤلف الباحثون قاعدة العناصر التي ستساعد في إنشاء الأجهزة الإلكترونية في المستقبل، وتطوير مبادئ جديدة لتوصيف المواد.
تحدث رئيس المختبر، مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية ، البروفيسور المساعد فيودر بودجورنوف، عن النجاحات التي حققها طاقم مختبر الإلكترونيات الجزيئية والمهمة التي يواجهونها.
- فيودر فاليريفيتش، ما هي الإلكترونيات الجزيئية؟
- الإلكترونيات الجزيئية هي مزيج من الإلكترونيات والفيزياء والكيمياء، والتي تأخذ في الاعتبار الخصائص الإلكترونية للجزيئات الفردية. هم نظائر الثنائيات والترانزستورات والمحثات في الإلكترونيات. لذلك ، فإن الإلكترونيات الجزيئية، التي تدرس جزيئات المواد العضوية وغير العضوية، تجعل من الممكن إنشاء شرائح دقيقة فائقة الصغر عالية الأداء ، وأجهزة إلكترونية مرنة ، وإلكترونيات حيوية ، وغير ذلك الكثير. هذا هو أحد الطلبات الرئيسية للصناعة 4.0.
- ما الذي يعملون عليه في المختبر الدولي للإلكترونيات الجزيئية؟
- في المختبر، نحن منخرطون في التوصيف الكهربائي لمواد الطور الوسيط ذات التماثل العالي ونقوم بتطوير طرق جديدة لهذه العملية. هذا عمل كبير ومعقد يتيح لك تحديد خصائص المواد وتوصيفها، بالإضافة إلى إنشاء قاعدة عنصر لإلكترونيات المستقبل. أحد الاتجاهات الرئيسية لنشاطنا هو دراسة خصائص البلورات السائلة، فئة خاصة من المواد ذات الخصائص الفيزيائية الفريدة.
.jpg)
الصورة: فيودر فاليريفيتش بودجورنوف، رئيس مختبر الإلكترونيات الجزيئية، مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية، أستاذ مشارك
- ما هي نتائج النشاط المخبري التي يمكنك مشاركتها؟
- لقد طورنا خلايا شمسية تعتمد على البلورات السائلة ونعمل بنشاط على تطوير طريقة جديدة للتحليل الطيفي غير الخطي للعازل الكهربائي. إنها طريقة تجريبية لتوصيف الأنظمة الكهروكيميائية. نشرنا مؤخرًا مقالًا عن طريقة جديدة لقوة المواد. جوهرها هو أن القياسات يتم إجراؤها عندما تكون المادة قيد التحقيق جزءًا من نظام غير متجانس. نقوم أيضًا بإعداد منشور حول موضوع التحليل الطيفي للمقاومة غير الخطية للبلورات السائلة. ستوضح هذه الدراسة كيف يمكن تتبع ديناميكيات تبديل البلورات السائلة في مجال كهربائي باستخدام الخصائص غير الخطية للنظام قيد الدراسة. الحقيقة هي أن «استجابة» مادة ما للتفاعل معها تكون دائمًا غير خطية، وهذا يرجع إلى بنية المادة والتفاعلات بين الجزيئات. نحن مهتمون بمعرفة ما يحدث على المستوى الجزيئي، ودراسة عملية الحركة الجزيئية في مجال كهربائي خارجي، ودراسة معلمات حركة الجزيئات والأيونات في LC. من ناحية أخرى ، باستخدام هذه الطريقة ، نحصل على فرصة لوصف فريد للدائرة الكهربائية المكافئة للمادة، وبناءً على ذلك توقع الخصائص وتحديد منطقة التطبيق.
.jpg)
معمل الإلكترونيات الجزيئية مجهز بأحدث المعدات
- أين يمكن تطبيق نتائج البحوث التي أجريت في المختبر؟
- مجال تطبيق نتائج بحثنا واسع. هذه هي الإلكترونيات الضوئية، على سبيل المثال، مُعدِّلات ضوء الزمكان، وأنظمة عرض المعلومات - شاشات العرض، وأنظمة معالجة المعلومات - كمبيوتر كمومي. عند دراسة المواد العضوية ، نتطرق إلى الإلكترونيات الحيوية ، التي تتمثل مهمتها في استبدال المواد غير العضوية بمواد بيولوجية وتطبيقها في مجال الطب. قسم آخر مثير للاهتمام هو الإلكترونيات الصالحة للأكل. يتم وضع بطاقات الغير الضارة بالجسم على المنتجات الغذائية لتتبعها وإجراء الحسابات التلقائية.
.jpg)
تعد دراسة خصائص البلورات السائلة أحد الاتجاهات الرئيسية لأنشطة المختبر
- مع من يعمل مختبر الإلكترونيات الجزيئية؟
- يتعاون موظفو المختبر بنشاط مع مختبر النمذجة متعددة النطاقات للمواد الوظيفية متعددة المكونات (جامعة جنوب الأورال الحكومية) ومع مختبر مواد الأكسيد المغناطيسي (جامعة جنوب الأورال الحكومية). المزيد من التخطيط جار مع فرق من أيرلندا والولايات المتحدة الأمريكية. يحتوي مختبرنا أيضًا على بيئة دولية، على سبيل المثال، يعمل معنا طالب دراسات عليا من العراق أحمد قراوي.
- ماذا سيكون محور البحث المستقبلي لموظفي المختبر؟
- الهدف الرئيسي هو تطوير طريقتنا في التحليل الطيفي للمقاومة اللاخطية لتوصيف وتحديد آليات التوصيل الكهربائي في الدوائر الجزيئية.
جامعة جنوب الأورال الحكومية هى أحد المشاركين في المشروع 5-100، الذي يهدف إلى زيادة القدرة التنافسية للجامعات الروسية بين المراكز البحثية والتعليمية الرائدة في العالم.