Красноярский научный центр СО РАН

Магнетизм и сверхпроводимость: как красноярские физики создают технологии будущего

Исследование магнетизма крайне важно, потому что это фундаментальное явление лежит в основе работы большинства окружающих нас технологий. Благодаря пониманию магнетизма были созданы электродвигатели и генераторы, которые обеспечивают нас электричеством и приводят в движение технику, от метро до стиральных машин. Магниты являются сердцем жёстких дисков и памяти смартфонов и компьютеров, позволяя хранить гигантские объёмы информации. В медицине магнитно-резонансная томография (МРТ) спасает жизни, позволяя заглянуть внутрь человеческого тела без вредного излучения.

А сегодня исследования в области магнетизма открывают дорогу к созданию принципиально новых устройств — более энергоэффективной электроники, квантовых компьютеров и сверхчувствительных сенсоров, которые в будущем изменят нашу жизнь так же, как когда-то это сделало обычное электричество.

Лаборатория физики магнитных явлений была одна из трех лабораторий, с которых началась история академической науки в Красноярске. Эта работа не остановилась и сегодня, а наоборот, вышла на новый уровень уже в других лабораториях Института физики. И эти наработки могут лечь в основу будущего научно-производственного кампуса в нашем Академгородке.

Рассказываем о двух уникальных направлениях, которые развивают наши ученые:

1. Нанотехнологический комплекс для материалов будущего.
В лабораториях института собрана уникальная установка «Катюша» — молекулярно-лучевая эпитаксиальная система. Это высоковакуумный нанотехнологический комплекс, не имеющий аналогов в России по своим возможностям.

➡ Как это работает? Ученые буквально по атомам создают тончайшие пленки и слоистые структуры, контролируя каждый «кирпичик» будущего материала. Это как собирать сложнейший конструктор на атомарном уровне.

➡ Для чего это нужно? Такие технологии — основа для создания элементов памяти для компьютеров нового поколения, сверхчувствительных сенсоров и компонентов для наноэлектроники. Задача сегодня — создать идеальные структуры, которые будут эффективно работать в самых разных условиях.

2. Теория, опережающая возможности суперкомпьютеров.
Красноярские теоретики объясняют работу таких сложнейших материалов как высокотемпературные сверхпроводники.

➡ В чем прорыв? Наши ученые благодаря глубокому пониманию физических процессов получают теоретические результаты, сопоставимые с ведущими зарубежными группами, даже без использования суперкомпьютеров. Секрет — в сильных идеях.

➡ Какая перспектива? Понимание механизмов сверхпроводимости откроет дорогу к созданию квантовых компьютеров, сверхэкономичной энергетики и левитирующего транспорта.

Эти исследования — «визитная карточка» красноярских физиков, история, которая началась в 50-е годы XX века и сегодня готова стать двигателем для нового технологического витка. Создание кампуса даст этим разработкам современную инфраструктуру и поможет превратить фундаментальные открытия в технологии, полезные для всей страны.Такая интеграция позволит быстрее внедрять перспективные методы в практику. Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.

#НаукаКрасноярска #КампусБудущего #КарьераВНауке #ДесятилетиеНаукиИТехнологий #Минобрнауки

В Москве прошла конференция по фундаментальным проблемам сверхпроводимости

В Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) прошла конференция «Фундаментальные проблемы сверхпроводимости». Мероприятие, инициированное нобелевским лауреатом Виталием Гинзбургом, является главной площадкой для отечественных специалистов в этом направлении. Впервые конференция была полностью англоязычной, что позволило эффективно работать с иностранными коллегами из Китая и Индии.

Максим Коршунов член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН рассказал о ключевом событии и своей работе: «На конференции царила атмосфера движения к мечте В.Л. Гинзбурга – комнатнотемпературной сверхпроводимости. Было сенсационное сообщение о сверхпроводнике с температурой +25°C, пусть и при высоком давлении. Конечно, потребуется время, чтобы убедиться, что это действительно рабочая технология, но заявка очень серьезная. Мой же доклад был посвящен механизмам сверхпроводимости в необычных сверхпроводниках на основе железа и тому, как беспорядок в кристаллической решетке влияет на их свойства. Эта проблема обсуждалась и на круглом столе».

Делегация Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН внесла значительный вклад в работу конференции, представив пленарные, приглашенные и устные доклады, посвященные самым современным вызовам в физике сверхпроводимости.

Антон Злотников кандидат физико-математических наук, ученый секретарь Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН поделился впечатлениями от международного обмена и своего выступления: «У меня был приглашенный доклад о топологических сверхпроводниках высокого порядка – это новейшее направление. Было очень интересное обсуждение, и наши результаты явно заинтересовали зарубежных ученых и российских коллег».

Одной из центральных тем стало обсуждение путей создания материалов, способных проявлять сверхпроводящие свойства при комнатной температуре и обычном давлении, что открыло бы революционные возможности для техники.

Сергей Овчинников профессор, доктор физико-математических наук, руководитель научного направления «Магнетизм» Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН отметил организацию и важность события для сообщества физиков: «Конференция в ФИАН – это главная конференция по сверхпроводимости в стране. Организация была на высоте, все проходило в одном месте, что очень удобно. Несмотря на то, что сверхпроводимостью у нас занимается меньше людей, чем магнетизмом, мы выступили очень достойно, показав свои сильные теоретические наработки».

Исследования теоретиков и экспериментаторов из Красноярска вносят значительный вклад в понимание природы высокотемпературной сверхпроводимости – одной из самых сложных и актуальных проблем современной физики конденсированного состояния. Работа красноярской школы физиков позволяет России оставаться в числе мировых лидеров в этой перспективной области. Только что Нобелевский комитет присудил премию 2025г троим физикам за исследования по сверхпроводимости. Открывающим новые пути создания квантовых компьютеров.

Современные тенденции в области магнитных материалов и технологий обсудили на IX Евроазиатском симпозиуме EASTMAG в Южно-Сахалинске

С 12 по 17 сентября в Сахалинском государственном университете (СахГУ) успешно прошел IX Евро-Азиатский симпозиум по тенденциям в магнетизме (EASTMAG-2023). Эта традиционная международная конференция, проходящая в разных городах России, в этом году собрала ученых для обсуждения фундаментальных и прикладных вопросов магнетизма, от спиновой электроники до магнитных наноматериалов. Делегация Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН (Красноярск) стала самой многочисленной на симпозиуме, превысив 30 человек.

Сергей Овчинников профессор, доктор физико-математических наук, руководитель научного направления «Магнетизм» Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН подчеркнул научную значимость и представительность мероприятия: «Это крупная международная конференция. В нашем институте очень активная группа теоретиков, активно проводятся и экспериментальные исследования, и в целом наш институт в этой области – один из российских лидеров. Красноярская команда выглядела очень достойно, мы были соорганизаторами и активно участвовали в оргкомитете».

Красноярские физики представили все форматы докладов – от пленарных и приглашенных до устных и стендовых, продемонстрировав высокий уровень исследований в таких областях, как спинтроника, изучение MAX-фаз и магнитных наноструктур. У меня был приглашенный доклад по Изинговским сверхпроводникам-это новый класс слоистых материалов с рекордно высокими значениями критических магнитных полей

Антон Злотников кандидат физико-математических наук, ученый секретарь Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН отметил успехи молодежи и междисциплинарность докладов: «Было немало молодых сотрудников, которые представили свои доклады. Например, доклад нашей аспирантки Татьяны Андрющенко по MAX-фазам был отмечен как один из лучших докладов молодых ученых. Также активно представлены были работы по спинтронике и другим направлениям. Красноярск узнают по этим работам. У меня было два доклада – это возможность представить результаты двух исследований. Один из них о магнетизме в топологическом изоляторе, а второй в блоке по магнетизму и сверхпроводимости».

Конференция прошла в новом современном кампусе Сахалинского госуниверситета «СахалинТех», что создало прекрасные условия для продуктивного научного общения.

Максим Коршунов член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН выделил научную связь магнетизма со смежными областями: «На магнитной конференции есть блок по сверхпроводимости, поскольку эти явления тесно связаны. Мой доклад был посвящен тому, как необычная сверхпроводимость, в основе которой лежат магнитные механизмы, реагирует на примеси. Это очень важный вопрос для понимания природы необычных сверхпроводников».

Активное участие и высокий уровень докладов ученых из Красноярска вновь подтвердили статус Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН как одного из флагманов российской науки в области магнетизма. Проводимые исследования не только углубляют фундаментальные знания, но и закладывают основу для будущих прорывных технологий в электронике, медицине и IT.

В Красноярске прошла крупная конференция по лесным почвам

С 29 сентября по 3 октября в Институте леса им. В.Н. Сукачева прошла XI Всероссийская конференция «Экологические функции лесных почв», собравшая ведущих экологов и почвоведов.

Ключевые темы:

🌲 Углеродный баланс: ученые обсудили, как пожары и вырубки влияют на способность лесов поглощать CO₂. По данным исследований, после сплошной рубки экосистеме нужно 10-15 лет, чтобы снова стать поглотителем углерода.

❄️ Влияние мерзлоты: в условиях северной тайги мерзлота и тонкий почвенный слой усиливают вынос веществ в реки, что является особенностью региона.

💡 Новые технологии: были представлены прототип системы для хранения данных о почвах и результаты использования спутников для мониторинга деградации мерзлоты.

Важные события:

· Работала школа для молодых ученых.
· Состоялась полевая экскурсия на уникальный 50-летний эксперимент Н.В. Орловского, где наглядно изучают развитие сибирских лесов.

Конференция подтвердила статус Института леса им. В.Н Сукачева СО РАН как ведущего центра по изучению лесных экосистем и важность таких форумов для разработки стратегий устойчивого лесопользования.