«Нано-гига» вызов сменяется на «нано-пета»

С 12 по 16 сентября в Москве (МГУ) и в российской «силиконовой долине» Зеленограде проходил очередной 5-й Международный Форум, посвящённый современным вызовам науки и технологии в области электроники, фотоники и возобновляемых источников энергии — «NANO and GIGA CHALLENGES in Electronics, Photonics and Renewable Energy (NGC 2011)». На этом Форуме собрались ведущие специалисты из американских, европейских, азиатских, российских университетов, а также из ведущих мировых компаний в области высоких технологий. Встречи такого уровня проходят раз в два года. Первая состоялась в 2002 году. Тогда вызовом считалась разработка физических и химических основ нанотехнологий в области высокоскоростных процессов, частота которых лежит в области гигагерц (10⁹–10¹²). С тех пор вызовы переместились в область сверхвысоких частот петагерц (10¹⁵–10¹⁸) и сверхмалых наночастиц — от размера менее 10 нанометров и до размера отдельных атомов материалов. Это процессы, идущие в малых зонах материалов под воздействием пока ещё неосвоенного в настоящее время излучения: экстремального ультрафиолета и мягкого рентгена.

Профессор Безносюк С.А. был участником ещё первого Форума, который также проходил в Москве. В этот раз нашими учёными Жуковским М.С. и Безносюком С.А. был сделан устный 30-минутный доклад «Nonequilibrium femtosecond processes of nanographene quantum relaxation». В докладе было отмечено, что в настоящее время разворачиваются фундаментальные исследования отклика материалов на воздействие сверхкоротких импульсов экстремального ультрафиолета с энергией квантов от 10 до 100 эВ и мягкого рентгена с энергией квантов от 100 до 300 эВ. Уже обнаружены эффекты аномального реагирования вещества на эти воздействия. Например, в результате нелинейного квантового отклика возникают процессы так называемой релятивисткой наноплазмоники — эмиссии мощного когерентного вторичного излучения из области субфемтосекундных атомных превращений. Другим предполагаемым эффектом нелинейного отклика материалов является формирование в зонах субфемтосекундных атомных превращений сильно неравновесных биомиметических наносистем, квантовая релаксация которых обладает рядом признаков биосистем, такими как спонтанная аттосекундная атомно-молекулярная самосборка наночастиц, фемтосекундная самоорганизация систем наночастиц в микрочастицы клеточного типа, мультикинетическая релаксация наночастиц к различным по морфологии и химическому составу энергонасыщенным стационарным состояниям — аттракторам. В докладе были также представлены последние результаты исследования биомиметических наносистем и развиты представления о механизмах фемтосекундного процессинга (переработки) биомиметических наносистем материалов при использовании петагерцовых импульсных воздействий. На основе компьютерного имитационного моделирования в работе были исследованы релаксационные свойства квантовых диссипативных наноструктур биомиметических наносистем наиболее актуального для использования материала: нанографена. Компьютерные эксперименты были выполнены с помощью оригинальных программных комплексов «КомпНаноТех» и «Компьютерный наноинжиниринг», получивших в 2009 и 2010 гг. государственную регистрацию в Российской Федерации. В настоящий момент эти разработки не имеют аналогов в мире. Результаты этого исследования имеют первостепенное значение для прогнозирования результатов использования импульсных лучевых технологий на основе экстремального ультрафиолета и мягкого рентгена в индустрии наносистем нового поколения.