Материалдары Түрлендіру және Қолданбалы Физика Зертханасы

Негізгі бағыттары:

Қазақстанның табиғи көздерін ұтымды және экологиялық жағынан оңтайлы қолдану мақсатында жасаланып отырған жаңа материалдар негізінде бұйымдар мен құрылғылардың энергияны тұтынуын қысқарту үшін әртүрлі функционалдық қасиеттерге ие жаңа материалдарды дайындау,  энергияны тұтынуды қысқарту  және өнімділікті арттыру үшін энергияны үнемдейтін технологияларды жасау.   Ядролық физика, плазма физикасы, импульсті-шоғырлы технологиялар саласында зерттеулер жүргізу.                                                                                                                                                                                                                                                              

Негізгі мақсаттар:

  1. Синтездің импульсті-шоғырлы технологиясын дамыту және INURA ионды шоғырлы үдеткіш негізінде материалдарды түрлендіру (баяу балқитын материалдардың беткі қабатын өңдеу, наноматериалдарды синтездеу, наноқұрылымдарды түрлендіру, ақауларды босаңдату және т.б.);
  2. Жетілдірілген оптикалық және электрофизикалық қасиеттерге ие материалдардың және мөлдір өткізгіш оксидтердің (GaZnO, AlZnO, GaAlZnO, Ga2O3) бағытталған синтездеу технологиясы мен дизайнын жасау және жақсарту;
  3. Наноқұрылымды материалдарды алу технологиясын жақсарту, парниктік және улы газдарды бақылайтын және мониторинг жасайтын «электронды мұрын» құрылғысын жасауда материалдар (WO3,WSe2, GaSe, PtSe2,WS2, GO,rGO)  алу;
  4. Сутек тудыратын және фотокаталитикалық суды тазарту мақсатында катализаторлар мен электродтар (Cu/ZnAl2O4/CNT; Fe3O4, MgFe2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CuFe2O4) жасау;
  5. Фазааралық беттегі құрылым түзіліс үдерісін зерттеу және мұнай төгіндісінен суды тазарту үшін супергидрофобты материалдар, органикалық күн батареяларын, жарықдиодтарын, спинтроникаға арналған материалдарды (GaN, супергидрофобты құм, суды мұнайдан тазалайтын оксид графенмен түрлендірілген магнитті гидрофобты материалдар) алу.
  6. Ауыспалы металдардың халькогенидтері (MX2, M: W, Mo; X: S, Se) негізінде күн энергиясы есебінен сутек өндіретін технологияларды жасау. Күн энергиясынан сутек өндіретін қабықшалардың тиімділігі мен тұрақтылығын арттыруға арналған жұқа қабықшалы сезімтал электрод материалдарын жасау. Зертхана ғылыми материалдарды және жаңа материалды құру және олардың түрлендіруі үшін Ирландия, Ресей және Германиядан келген ғалымдар мен студенттермен бірге қажетті материалдық-техникалық базаға ие.
  7. Ядролық астрофизикаға маңызды төменгі энергияны қоздыру саласында  A=17-19 болатын ядролардың құрылымын зерттеу. DC-60 циклотронды қолданып TTIK әдісімен 22Ne (α, α) серпінді шашырату үшін қоздыру функциясын өлшеу жүргізуді жоспарлап отырмыз. Бастапқы электронды шоғарды ~1.7МэВ/А пайдаланып, жүйедегі салмақ ортасындағы 2 МэВ энергиясына жақын резонанстарды  анықтай аламыз.
  1. Иондалған сәуле шығаратын оптикалық детекторларға қолдануға арналған сығымдалған және сұйытылған асыл газдардың люминесценциясын зерттеу. Бұл жобаның негізгі идеясы соңғы жылдары Мюнхен тобындағы шағын ксенон қоспасы бар сұйылтылған аргондағы 1.18 мкм толқын ұзындығындағы қуатты жолақты ашуға негізделген.​ Жобаның екінші идеясы асыл газдардың гетеро-ядролық иондарының молекулаларының сәулеленуін зерттеуге негізделген. Бұл зерттеу ядролық физика институтының Астана қаласындағы филиалында орналасқан ауыр-иондар үдеткіші DC-60 бойынша жүргізіледі.
  2. Біздің команда сондай-ақ күміс нанотехнологиялар негізінде мөлдір өткізгіш қабыршақтарды өндіру бойынша эксперименттер жүргізуде.

Біздің команда:

Фараби Божеев (PhD), Мендыхан Хасенов (PhD), Александр Тихонов (PhD, NU), Марат Кайканов (PhD), Гульнар Сугурбекова (хим. ғыл. доктор), Орал Уалибек (PhD),Ожет Мауит (PhD), Олзат Тохтарбайулы (PhD), Рамиз Зулхарнай (PhD білімгер), Алия Нурмуханбетова (PhD, NURIS), Гульзат Демеуова (MSc), Алия Курбанова (MSc), Мурат Байсариев (MSc білімгер), Айдар Сералин (PhD білімгер), Айдар Кемелбай (PhD білімгер), NU), Досбол Наурузбаев (MSc), Асхат Амренов (BSc), 4 студента НУ.

Қолжетімді құрал-жабдықтар: жұқа қабықшаларды өндіруде біз NLA базасындағы келесі: CVD, PECVD, ALD және магнетронды тозаңдатқыш құралдарды қолданамыз. Сондай-ақ, үлгілерді сипаттама жасайтын AFM, SEM, раман және оптикалық спектрометрлер, потенциостат, күн  симулятор, ионды  үдеткіш NURA, циклотрон DC-60 (ЕН), DLS Zeta sizer, FTIR, UV-Vis, Electro spinner, OCA 100, газ хроматографы әдістері қолжетімді.

Біздің серіктестеріміз:

Ашық түрдегі ұлттық нанолаборатория (ННЛОТ) КазҰУ аль-Фараби (Алматы), Берклидегі Лоуренс атындағы Ұлттық лаборатория (АҚШ),  Тринити-Колледж Дублин (Ирландия), Пекин технологиялық  университет, нано және  оптоэлектроника институты (INOR) (Малайзия),  Техасс техникалық  университеті (АҚШ), Болгариядағы ғылым Академиясының физикалық химия Институты,  аль-Фараби атындағы Казақ ұлттық университеті(Алматы, Казахстан), Қазақстан Республикасының Ядролық физика (Астана, Казахстан), Гельмгольц-центр (Берлин), Томск политехникалық университеті (Ресей), Университет Аалто (Хельсинки, Финляндия).

Ағымдағы қаржыландырылған ғылыми жобалар:

  • «INURA қосымша жобасы (Innovative Nazarbayev University’s Research Accelerator) фаза 2: Минималды конфигурацияны құрастыру» «НУ-Беркли мақсатты бағдарлама: заттық жағдайды зерттеудің стратегиялық бағдарламасы заттық жағдайды зерттеудің стратегиялық бағдарламасы, перспективалық материалдар мен энергия көздері бойынша 2014-2018 жж», ҚР БҒМ  2014-2018 жж қаржыландырады.
  • «Энергиялық тиімді қосымшаларда пайдаланатын жұқа қабықшалар мен нанобөлшектерді тұндырудың интеграциясы» қосымша жобасы, «NУ-Беркли: 2014-2018 жылдарға арналған озық материалдардың және энергия көздерінің сыни жай-күйін зерттеудің стратегиялық бағдарламасы» ҚР БҒМ  2014-2018 жж қаржыландырады.
  • ҚР БҒМ Гранты «Күміс наносымдарының негізінде мөлдір өткізгіштердің импульстік сәулеленуін зерттеу» (2018-2020)
  • ҚР БҒМ Гранты «Жарықтандыру технологиясына пайдалануға арналған Қазақстандық галий негізіндегі жартылай өткізгіш материалдардың дизайны мен түрлендіру» (2018-2020)
  • ҚР БҒМ Гранты «Электроникада кеңінен қолданылатын жұқа қабатты платинум екі селенид- PtSe2 қабықшалардың бақыланатын синтезі» (2018-2020);
  • ҚР БҒМ Гранты «ZnO негізіндегі ұйымдасқан наноматериалдарды пайдалана отырып жоғары селективті газды анықтау» (2018-2020).