Международная лаборатория молекулярной электроники была создана в ЮУрГУ в рамках Проекта 5-100. Целью создания лаборатории является исследование и создания компонент и устройств на основе мезофазных материалов с высокой пространственной симметрией. Данная лаборатория позволяет инициировать исследования в области создания экологичных гибких солнечных батарей и молекулярных компонент электронных устройств. О значимости молекулярной электроники и проводимых исследований рассказал руководитель лаборатории кандидат физико-математических наук, доцент Федор Подгорнов.
– Почему исследования в области молекулярной электроники актуальны во всем мире?
– Переход к «Индустрии 4.0» в промышленности требует появления новых электронных компонент. Современная электроника основана на использовании микро- и наноструктурированных полупроводниковых материалов. К сожалению, предел использования подобных материалов близок к исчерпанию. В связи с этим встает вопрос об альтернативных путях развития элементной базы электроники и миниатюризации данных устройств. Одним из самых перспективных направлений развития является использование молекул органических и неорганических веществ которые и будут выполнять роль хорошо известных базовых компонент (диоды, транзисторы, катушки индуктивности, и т.д.) электроники. Данный подход позволяет создавать сверхминиатюрные, высокопроизводительные микрочипы, которые могут быть интегрированы даже в тело человека.
– Над какими проектами ведется работа в лаборатории молекулярной электроники ЮУрГУ?
– Главная цель лаборатории заключается в исследовании органических материалов с высокой симметрией для создания элементной базы электроники будущего, а также в разработке новых методов электрической характеризации материалов и элементной базы электроники. Учеными лаборатории молекулярной электроники проводятся научные исследования в области применения мезофазных материалов, оптоэлектроники (дисплеи, пространственно-временные модуляторы света), электрокинетического движения микро и наночастиц в жидких кристаллах, солнечные батареи, электрические методы анализа органических материалов. Решать такие сложные научные задачи позволяет самое современное оборудование.
– Какие результаты достигнуты на сегодняшний день?
– За 2017–2018 годы учеными лаборатории был выявлен механизм влияния металлических наночастиц на электрические и оптические свойства высокоупорядоченных хиральных материалов, объяснен механизм уменьшения времени электрооптического переключения в жидкокристаллических дисплейных ячейках, допированных наночастицами, и предложен емкостной метод измерения ионной электрической проводимости материалов в ячейках с блокирующими электродами. Эти результаты отражены в статьях, опубликованных в ведущих международных журналах – Applied Physics Letters, Journal of Molecular Liquids, Liquid Crystals. Также учеными запланировано получения проекта по исследованию нелинейных диэлектрических свойств высокоупорядоченных органических материалов.
На фото: хиральный объект
– Кто является сотрудниками лаборатории?
Мы тесно сотрудничаем с ведущими учеными Технического университета Дармштадта (Германия). Кроме того, лаборатория пополнилась молодыми, талантливыми специалистами, уже имеющими значительный опыт проведения исследований в данной области. Планируется дальнейшее расширения междисциплинарного сотрудничества с группами из ЮУрГУ, других университетов и компаниями.
– 1 июня Международному научному совету были представлены результаты работы международных научных лабораторий. Какие рекомендации по дальнейшему развитию от членов МНС получила ваша лаборатория?
– Член Международного научного совета ЮУрГУ профессор Корейского института перспективных исследований, доктор Джейван Ким выразил глубокую заинтересованность в презентации нашей лаборатории и предложил группе исследователей лаборатории молекулярной электроники ЮУрГУ посетить Корейский институт перспективных исследований для обсуждения возможностей научных коллабораций.