Лаборатория Преобразования Материалов и Прикладной Физики

Основные направления:

Рациональное и экологически целесообразное использование ресурсов Казахстана для получения новых материалов с различными функциональными свойствами, разработка энергосберегающих технологий с целью сокращения энергопотребления и увеличения производительности, как самих устройств, так и изделий на основе создаваемых новых материалов. Проведение исследований в области импульсно-пучковых технологий, физики плазмы и ядерной физики.

Основные цели:

  1. Развитие импульсно-пучковых технологий синтеза и модификации материалов на базе импульсного ионного ускорителя INURA (обработка поверхностей тугоплавких материалов, синтез наноматериалов, модификация наноструктур, отжиг дефектов и т.д.)
  2. разработка и улучшение технологий направленного синтеза материалов с улучшенными оптическими и электрофизическими свойствами и их дизайн с прозрачными проводящими оксидами (GaZnO, AlZnO, GaAlZnO, Ga2O3);
  3. усовершенствование технологии получения наноструктурных материалов, получение материалов для создания приборов «электронный нос» для контроля и мониторинга токсичных и парниковых газов (WO3,WSe2, GaSe, PtSe2,WS2, GO,rGO);
  4. создание катализаторов и электродов для фотокаталитической очистки воды и генерации водорода (Cu/ZnAl2O4/CNT; Fe3O4, MgFe2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CuFe2O4);
  5. изучение процессов структурообразования на межфазной поверхности и получение супергидрофобных материалов для очистки воды от нефтяных разливов, органических солнечных батарей, светодиодов и спинтроники (GaN, супергидрофобный песок, магнитные гидрофобные материалы модифицированные оксидом графена для очистки и разделения воды от нефти).
  6. Разработка технологии генерации водорода за счет энергии солнца на основе халькогенидов переходных металлов (MX2, M: W, Mo; X: S, Se). Разработка тонкопленочных светочувствительных электродных материалов для производства водорода из энергии Солнца и повышение эффективности и стабильности пленок. В лаборатории имеется научный задел и необходимая материально-техническая база для создания новых материалов и их модификации вместе с учеными и студентами из Ирландии, России и Германии.
  7. Исследование структуры ядер A = 17-19 в области низких энергий возбуждения, близкой к той, которая важна для ядерной астрофизики. Планируется провести измерения функций возбуждения для упругого рассеяния 22Ne (α, α) методом TTIK с использованием циклотрона DC-60. Используя начальную энергию пучка ~ 1.7 МэВ / А, мы можем идентифицировать резонансы, близкие к энергии 2 МэВ в системе центра масс.
  8. Исследование люминесценции сжатых и сжиженных благородных газов для применения в оптических детекторах ионизирующего излучения. Основная идея этого проекта основана на обнаружении в последние годы мощной полосы на длине волны 1,18 мкм в сжиженном аргоне с небольшой ксенонной добавкой в ​​Мюнхенской группе. Вторая идея проекта основана на проведенных нами исследованиях излучения гетероядерных ионных молекул благородных газов. Это исследование будет проводиться на ускорителе тяжелых ионов DC-60 , расположенного в Астанинском филиале Института ядерной физики.
  9. Наша команда также проводит эксперименты по производству прозрачных проводящих пленок на основе серебряных нанопроволок.

Наша команда:

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

Доступное оборудование: для производства тонких пленок нами используется оборудование НЛА: CVD, PECVD, ALD и магнетронное распыление. Также доступны методы характеризации образцов, такие как AFM, SEM, рамановский и оптический спектрометры, потенциостат, солнечный симулятор, ионный ускоритель NURA, циклотрон DC-60 (ЕН), DLS Zeta sizer, FTIR, UV-Vis, Electro spinner, OCA 100, газовый хроматограф.

Наши партнеры:

Национальная нанолаборатория открытого типа (ННЛОТ) КазНУ имени аль-Фараби (Алматы), Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли (США), с Тринити-Колледж Дублин (Ирландия), Пекинский технологический университет, Иститут нано и оптоэлектроники (INOR) университета наук Малайзии, с Техасским техническим университето (США), Институт физической химии Академии наук Болгарии, Казахский национальный университет им. аль-Фараби (Алматы, Казахстан), Институт ядерной физики Республики Казахстан (Астана, Казахстан), Гельмгольц-центр (Берлин), Томский политехнический университет (Россия), Университетом Аалто (Хельсинки, Финляндия).

 

Текущие финансируемые исследовательские проекты:

  1. Подпроект «INURA (Innovative Nazarbayev University’s Research Accelerator) фаза 2: Сборка минимальной конфигурации» целевой программы «НУ-Беркли: стратегическая программа исследований критического состояния вещества, перспективных материалов и источников энергии на 2014- 2018годы», финансируемый МОН РК на 2014-2018 годы.
  2. Подпроект «Интеграция осаждения тонких пленок и наночастиц для энергоэффективных приложений» целевой программы «НУ-Беркли: стратегическая программа исследований критического состояния вещества, перспективных материалов и источников энергии на 2014- 2018годы», финансируемый МОН РК на 2014-2018 годы.
  3. Грант МОН РК «Исследование импульсно-пучковой модификации прозрачных проводников на базе серебряных нанопроводов» (2018-2020);
  4. Грант МОН РК «Дизайн и модификация полупроводниковых материалов на основе Казахстанского галлия для использования в светотехнических технологиях» (2018-2020);
  5. Грант МОН РК «Контролируемый синтез тонких пленок PtSe2 для широкого использования в электронике» (2018-2020) ;
  6. Грант МОН РК «Высокоселективное обнаружение газов с использованием организованных наноматериалов на основе каркаса ZnO» (2018-2020)