Мастер-класс «Синтез и свойства новых аморфных материалов» для участников программы «В мире естественных наук» из ВДЦ «Океан»

Институт наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ принимал школьников из ВДЦ «Океан», участников программы «В мире естественных наук». Университет организовал серию экскурсий и мастер-классов «Приглашение в науку» – так школьники узнают о специфике работы учёных не только в теории, но и на практике.

30 марта в Лаборатории электронной микроскопии и обработки изображений ИТМ прошел мастер-класс «Синтез и свойства новых аморфных материалов». Посмотреть нашу лабораторию, приобщиться к возможности получения новых материалов с уникальными свойствами собрались ребята с разных регионов России – Приморского и Хабаровского краев, Томска, Урала.

– Долгое время казалось, что самое интересное в физике – это исследования микромира и микрокосмоса. Именно там пытались найти ответы на наиболее важные, фундаментальные вопросы, объясняющие устройство окружающего мира. А сейчас одним из самых актуальных и перспективных направлений стало изучение физики твёрдых тел, – рассказывает Галина Серовбовна Крайнова, кандидат физико-математических наук, профессор департамента общей и экспериментальной физики ИТМ, руководитель образовательной программы «Электроника и наноэлектроника». – Твёрдые тела – это металлы и диэлектрики, без которых немыслима электротехника, это – полупроводники и магнетики, лежащие в основе наноэлектроники, магниты, сверхпроводники, конструкционные материалы. Структура твёрдых тел многообразна, тем не менее, их можно разделить на два больших класса: кристаллы и аморфные тела. Особый интерес представляет получение и использование аморфных металлических систем (metglass), имеющих уникальные служебные свойства по сравнению с их кристаллическими аналогами, – именно этому вопросу и был посвящен наш мастер-класс.

Участники программы «В мире естественных наук» из ВДЦ «Океан» учились получать аморфные ферромагнитные сплавы методом быстрой закалки из жидкого состояния (со скоростями охлаждения 10⁶ град/с!), исследовать их структуру с использованием растрового электронного микроскопа, атомное и магнитное упорядочение с привлечением рентгеноструктурного анализа и вибромагнитометра соответственно. Аморфное состояние вещества, в отличие от кристаллического, не является устойчивым, поэтому школьники исследовали процессы структурной релаксации металлических стекол на дифференциальном сканирующем калориметре.

2,5 часа прошли незаметно – под руководством преподавателей, аспирантов и магистрантов ИТМ школьники 8–11 классов провели эксперимент, поработали на новейшем оборудовании, освоили современные методы научных исследований, научились делать описание и оформление полученных результатов. Старшеклассникам очень понравился мастер-класс, он показал, что физика – это не только сухие формулы в учебнике, а увлекательный мир, где можно своими руками создавать новые материалы и придумывать технологии будущего. Большое впечатление на школьников произвели оборудование и приборная база Лаборатории электронной микроскопии и обработки изображений – появилось понимание, насколько, оказывается, интересно, увлекательно и перспективно заниматься современными исследованиями в области физики, наноэлектроники и материаловедения. Конечно, для поступления на эти направления обучения нужно хорошо знать физику и успешно сдать ЕГЭ. У старшеклассников еще есть время для подготовки, а ДВФУ в течение всего учебного года организует для школьников различные программы, в рамках которых можно дополнительно изучать нужные предметы, заниматься в лабораториях, участвовать в олимпиадах и делать научные проекты.

«Наука не является и никогда не будет являться законченной книгой. Каждый важный успех приносит новые вопросы. Всякое развитие обнаруживает со временем все новые и более глубокие трудности» (А. Эйнштейн).