Технологии получения кристаллов для мощных лазеров создают в Сибири

Научный сотрудник лаборатории роста кристаллов Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН Екатерина Симонова получила грант Российского научного фонда (РНФ) и правительства Новосибирской области для исследования многофункциональных кристаллов на основе боратных соединений. 

Поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований оказывают по конкурсу в соответствии с постановлением правительства Новосибирской области.

Сейчас ученые разрабатывают методики выращивания известных и новых синтетических кристаллов. Новейшая технология направлена на импортозамещение: основная цель — получение максимально чистых кристаллов, которые в дальнейшем могут быть использованы для создания лазеров нового поколения в сфере медицины для борьбы с раковыми опухолями и исправления зрение, для создания оптических волокон и светофильтров, устройств микроэлектроники, в том числе в квантовых технологиях и в сфере искусственного интеллекта.

Всего с 2019 по 2024 годы министерством науки и инновационной политики НСО совместно с фондами РНФ и РФФИ поддержаны 625 проектов фундаментальных научных исследований на сумму более 400 миллионов рублей. Общий объем финансирования из бюджета Новосибирской области проектов региональных конкурсов РНФ в этом году составит более 85 млн рублей. Аналогичные финансовые средства направлены со стороны Российского научного фонда. Также в 2024 году будет продолжена поддержка 44 проектов научных исследований конкурсов разных лет.

«Темы исследований, поддержанных в рамках конкурсов РНФ, соответствуют стратегическим инициативам в научно-технологической сфере страны и задачам нацпроекта „Наука и университеты“ и Десятилетия науки и технологий в РФ. Механизм совместных конкурсов Правительства НСО и РНФ успешно себя зарекомендовал с 2021 года. Гранты дают возможность ученым реализовать свои научные идеи, научным организациям — обновить приборную базу, от которой напрямую зависит скорость решения прикладных задач. Поддержка государства мотивирует молодых ученых воплощать свои исследования совместно с индустриальными партнерами в лучших условиях, при этом не выезжая за пределы региона», — прокомментировал министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев.

«Мы занимаемся исследованием многокомпонентных боратных систем с целью получения новых функциональных кристаллов и оптимизации условий выращивания известных. Нецентросимметричные кристаллы боратов прозрачны в ультрафиолетовой области спектра, имеют наиболее высокую лазерную стойкость, и поэтому широко используются в фундаментальной и прикладной оптоэлектронике, как для создания мощных лазеров, так и для преобразования излучения и управления частотой генерации твердотельных лазеров», — отметила Екатерина Симонова.

Также в ходе реализации проекта ученым удалось получить окрашенные бор-силикатные стекла введением добавки из двух оксидов редкоземельных элементов для получения александритового эффекта. Интенсивностью окраски можно управлять за счет изменения соотношения между оксидами редкоземельных элементов. Такие кристаллы могут быть использованы для изготовления изделий ювелирного и декоративно-художественного назначения. Использование монокристаллических материалов с высокой температурой плавления, цвет которых регулируется введением ионов хромофоров, приводит к большим энергозатратам и высокой стоимости материала. В то время как техническим результатом изобретения новосибирских учёных является снижение финансовых и технологических затрат.

Среди проектов, поддержанных в рамках региональных грантов РНФ — оптимизация технологии геномного редактирования с использованием лабораторных и сельскохозяйственных животных, оценка влияния опухолевого микроокружения на рост и дифференцировку стволовой кроветворной клетки; использование наилучших доступных технологий в целях сокращения углеродного следа на предприятиях Новосибирской области; разработка методики оценки состояния техногенно-нарушенных земель Новосибирской области и прогнозирования направлений их альтернативного использования; создание «пирамид генов», стабилизирующих содержание белка и клейковины в зерне мягкой пшениц; оценка и прогнозирования пространственного развития Новосибирской области на основе интеграции баз микроданных, геоинформационных систем и аппарата эконометрического моделирования и другие.