Структура НОЦ

В составе НОЦ "Нанотехнологии" ННГУ функционируют группы, научно-исследовательская работа которых связана с развитием ключевых технологий создания и обработки наноструктурированных материалов различного назначения. Кроме этого, в состав НОЦ "Нанотехнологий" ННГУ входят группа теоретических исследований и численного моделирования и группа разработки новых методов диагностики и испытаний наноструктурированных материалов.

- группа новых методов деформационного наноструктурирования металлов и сплавов (рук. группы - к.ф.-м.н., с.н.с. Лопатин Ю.Г.).

Основное направление работ группы связано с развитием технологии равноканального углового прессования (в иностранной литературе используется термин "Equal Channel Angular Pressing"), позволяющей полкчать высокопрочные наноструктурированные металлы и сплавы с рекордными эксплуатационными характеристиками (в настоящее время данная технология реализована на базе гидравлического пресса Ficep HL400F), а также ряда вспомогательных технологических процессов - технологии изготовления длинномерных заготовок из наноструктурированных металлов методом ротационной ковки (ротационно-ковочная машина R5-4), технологии сверхпластической штамповки изделий сложной формы из нано- и ультрамелкозернистых сплавов, технологии получения микролегированных сплавов методом вибрационного литья (литьевые машины INDUTHERM VTC-200 и INDUTHERM VСC-300).

- группа аддитивных технологий и проектирования материалов (рук. группы - к.ф.-м.н., в.н.с. Грязнов М.Ю.).

Основное направление работ группы связано с развитием новой технологии послойного лазерного сплавления (в иностранной литературе используется термин "Selective Laser Melting") конструкционных металлических материалов, являющейся одной из разновидностей активно развивающегося в настоящее время направления аддитивных 3D-технологий, а также разработке новых технологических операций получения конструкционных материалов для перспективных приложений в общем и специальном машиностроении. Технология послойного лазерного сплавления является новой парадигмой современной высокотехнологичной металлургии, обеспечивая самый быстрый путь от идеи создания изделия до её реализации. Технология быстрого производства с помощью лазерного сплавления ускоряет разработку узлов, деталей, конструкций. Малые серии деталей и пилотные изделия могут быть изготовлены быстро, экономично и гибко. Технология лазерного сплавления, работающая с самым разнообразными материалами, открыта для самого широкого спектра приложений: изготовление полнофункциональных прототипов, серийных изделий, технологической оснастки, штампов, литейных форм, пресс-форм для литья изделий из металлов и пластиков.

Установка MTT Realizer SLM 100 предназначена для производства изделий сложной формы послойным лазерным сплавлением порошковых материалов на основе 3D моделей.

- группа электроимпульсного плазменного спекания нанокерамик (рук. группы - н.с. Болдин М.С.).

Основное направление работ группы связано с разработкой технологии электроимпульсного (электроискрового) плазменного спекания (в иностранной литературе используется термин "Spark Plasma Sintering") нано- и ультрамелкозернистых керамик, позволяющей получать высокоплотные материалы с рекордной твердостью, трещиностойкостью, износостойкостью, радиационной стойкостью и др.

Основная идея метода электроимпульсного плазменного спекания (ЭИПС) порошковых материалов состоит в высокоскоростном нагреве порошкового материала в вакууме путем пропускания последовательностей импульсов постоянного тока через образец и пресс-форму с одновременным приложением гидростатического давления. Метод ЭИПС спекания порошковых материалов характеризуется чрезвычайно высокими скоростями протекания процесса усадки. Главной отличительной особенностью метода является неравновесность процессов, происходящих при спекании материалов. ЭИПС спекание образцов происходит с большим выигрышем во времени и практически всегда наблюдается снижение температуры спекания. Сокращение времени и снижение температуры спекания существенно уменьшают интенсивность роста зерен в материале. Это имеет принципиальное значение для спекания наноструктурных материалов.

- группа спинтроники и наноэлектроники (рук. группы - д.ф.-м.н. Дорохин М.В.).

Основное направление работ группы связано с развитием технологии МОС-гибридной эпитаксии для получения монокристаллических слоев AlGaInAsP и их всевозможных комбинаций, предназначенных для создания полупроводниковых приборов на основе А3В5. Установка AIX200RF позволяет управляя параметрами роста создавать комбинации слоев А3В5 с различными параметрами по легированию. Выращенные структуры используются для производства различных полупроводниковых приборов: полупроводниковые высокомощные и одномодовые лазеры (длины волн излучения от 600 нм до 1700 нм), фотоприемники высокой чувствительности на различные диапазоны длин волн, фотокатоды, солнечные элементы с высоким коэффициентом преобразования, приборы высокочастотной техники, структуры для научных исследований. В настоящее время проводятся работы по созданию полупроводниковых квантовокаскадных лазеров, излучающих в среднем и дальнем ИК диапазоне.

- группа теоретических исследований и численного моделирования (рук. группы - д.ф.-м.н., проф. Чувильдеев В.Н.).

Основное направление работ группы свяано с дальнейшим развитием теории неравновесных границ зерен и созданием на ее основе новых методов дизайна (проектирования) структуры и свойств новых наноструктурированных металлов, сплавов и керамик. Особое направление работы группы связано с разработкой инженерного языка материаловедения, позволяющего не только эффективно осуществлять конструирование новых материалов, но и разрабатывать рекомендации по выбору оптимальных материалов для экстремальных условий эксплуатации, характерных для изделий общего и специального машиностроения.

- группа новых методов испытаний материалов (рук. группы - д.ф.-м.н. Нохрин А.В.).

Основное направление работ группы связано с созданием новых методик аттестации физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик нано- и ультрамелкозернистых конструкционных материалов. Основное внимание группа уделяет развитию новых электрохимических методов исследования локальной структуры и свойств наноматериалов, а также новым методам коррозионных и коррозионно-механических испытаний. Среди других перспективных направлений работы группы - это разработка методики релаксационных микропластических испытаний микрообразцов на сжатие, позволяющая проводить прецизионные механические испытания в области малых нагрузок.

группа пробоподготовки (рук. группы - к.ф.-м.н. Болдин М.С.).

Группа оснащена самым современным оборудованием для подготовки образцов наноструктурированных металлов и керамик - отрезной станок Secotom-10 Struers, установка для запрессовки образцов SimpliMet-1000 Buehler, автоматизированный шлифовальный станок Vector Power Head Beuhler, электроэрозионный станок, плоскошлифовальные станки и др. Основное направление работы группы связано не только с непосредстенным изготовлением образцов, но и с разработкой новых методик пробоподготовки, позволяющих в дальнейшем провести исследования структуры и свойств нового материала без влияния сторонних "технологических" факторов и исключить  влияние разнообразных артефактов на получаемые результаты.