Студент Института ИнЭл провел исследования фазопеременных материалов в ИАПУ ДВО РАН

Студент третьего курса Института интегральной электроники имени академика К.А. Валиева (ИнЭл) Данила Кислюк, проходящий практику в лаборатории «Материалы и устройства активной фотоники» (НИЛ МУФ), вернулся из научной стажировки, проходившей в Институте автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИАПУ ДВО РАН, г. Владивосток). Работа велась под руководством доктора физико-математических наук Дмитрия Горошко и кандидата физико-математических наук Ольги Горошко.

В ходе стажировки был проведен ряд экспериментов с тонкими пленками фазопеременных материалов. Такие материалы способны под внешним воздействием изменять расположение атомов, переходя между аморфным и кристаллическим состояниями. В настоящий момент на их основе разрабатывается целый ряд новых устройств, в том числе перестраиваемые фотонные интегральные схемы, нейроморфные системы, оптоэлектронные устройства, различные сенсоры и энергонезависимая память. Для проектирования подобных устройств необходимо знать оптические свойства материалов, поэтому основной задачей стажировки стало их определение.

Исследователи измеряли оптический отклик, в том числе отраженное, поглощенное и прошедшее излучение, тонких пленок для разных длин волн в процессе температурного воздействия, в том числе выше температур фазовых переходов. С помощью численного моделирования из этих данных можно получить важнейшие оптические характеристики: коэффициенты преломления и поглощения, комплексную диэлектрическую проницаемость и оптическую ширину запрещенной зоны. Все эти параметры очень чувствительны к температуре образца и его фазовому состоянию. В связи с этим дополнительно была проведена спектроскопия комбинационного рассеяния, позволяющая оценить изменения колебаний структурных единиц, в том же температурном режиме.

Ранее в рамках научного проекта, выполняемого совместно сотрудниками НИУ МИЭТ и ИАПУ ДВО РАН, был выявлен ряд аномалий в поведении данных материалов. Полученные данные должны позволить прояснить открытые вопросы, в частности детализировать механизмы структурных превращений, происходящих в образце в результате теплового воздействия и являющихся причиной изменения его оптических свойств.

«В рамках командировки с моим участием была проведена целая серия экспериментов, в том числе направленных на получение спектральных зависимостей оптических параметров во время нагрева, совершенствование методики измерений и обработки данных. Оказалось, что некоторые процессы в исследуемых материалах происходят намного быстрее, чем предполагалось на этапе планирования эксперимента. В связи с этим приходилось искать оптимальные решения и корректировать режимы измерений непосредственно во Владивостоке. В настоящий момент я обрабатываю полученный массив экспериментальных данных, в частности веду работу над решением, которое позволит корректно обработать данные, полученные с детектора инфракрасного излучения», — делится Данила.

За время командировки был проделан большой объем работ и теперь ученым предстоит долгая обработка собранных данных, которые станут основой научной статьи. Данила поблагодарил лабораторию НИЛ МУФ за возможность провести стажировку, научных руководителей Дмитрия Горошко и Ольгу Горошко за уделенное время, переданный опыт и знания, а также сотрудников ИАПУ ДВО РАН за теплый прием и предоставленные условия для работы. Отдельную благодарность студент выразил кандидату физико-математических наук Константину Галкину за помощь в изучении особенностей работы на спектрофотометрическом оборудовании.

Научная стажировка выполнялась при поддержке лаборатории «Материалы и устройства активной фотоники» (НИЛ МУФ) в рамках проекта FSMR-2025-0002.