Міжнародний науковий проєкт ужнівських фізиків-науковців і швейцарських партнерів
.JPG "Міжнародний науковий проєкт ужнівських фізиків-науковців і швейцарських партнерів")
Наука завжди прагне відкрити нові горизонти та розкрити невідомі властивості матеріалів, що можуть прокласти шлях до модерних технологій. Зокрема, важливими є дослідження у сфері терагерцової фотоніки, яка досі залишається маловивченою. Саме в цьому напрямі реалізується українсько-швейцарський проєкт «3D та 2D складні халькогеніди для терагерцової фотоніки», який дозволяє отримати нову цінну інформацію про (фото)провідні, діелектричні та нелінійно-оптичні властивості унікальних сегнетоелектричних дво- та тривимірних монокристалів халькогенідів у терагерцовому діапазоні частот електромагнітного спектру.
У реалізації ініціативи задіяні чотири науковці Ужгородського національного університету — представники фізичного й хімічного факультетів, а також колеги зі Швейцарії, Цюріхського університету прикладних наук (ZHAW).
Про цілі та значення нам розповість Грабар Олександр Олексійович, професор, доктор фізико-математичних наук та координатор вищезгаданого наукового проєкту.
– Олександре Олексійовичу, можете розповісти про цей проєкт та як вдалося його виграти?
– Конкурс НФДУ та Швйцарського національного наукового фонду під назвою “Спільні українсько-швейцарські проєкти з виконання наукових досліджень: Конкурс проєктів 2023” розпочався близько двох років тому і мав на меті підтримку спільних досліджень українських та швейцарських наукових груп. Тематика була вільною, а участь відкритою для будь-яких установ – університетів чи наукових закладів. Основні вимоги були чіткими: у команді повинно бути всього чотири учасники з науковими ступенями кандидата або доктора наук, бажано з досвідом попередньої співпраці з партнерами зі Швейцарії. Крім того, віталося залучення молодих учених до 35 років і жінок, відповідно до принципів гендерної рівності.
Наша команда цілком відповідала умовам конкурсу: ми давно співпрацюємо з колегами зі Швейцарії, ще з 2005–2015 років, маємо спільні статті, багаторічний досвід та взаємну довіру. Саме на основі цього давнього партнерства виникла ідея подати проєкт, і тому, коли з’явився конкурс - надіслали заявку та успішно пройшли відбір. Всього було подано 124 заявки, з них первинну експертизу пройшли 74, і переможцями стали 20 проєктів.
Зазначу, що спочатку організатори планували підтримати всього 15 ініціатив, однак пізніше додали ще кілька місць, і, на щастя, ми потрапили до двадцятки. Це успіх, бо з фізики пройшло лише декілька програм, решта – гуманітарні, юридичні, медичні, хімічні та екологічні. Вважаю, що велику роль зіграла сучасна тематика згаданого проєкту, вагомі попередні здобутки нашого колективу, до того ж, наша колега – швейцарська керівниця також мала високі наукові показники: публікації та значний індекс цитування.
У партнерстві з закордонними групами ключовим є взаємне доповнення ресурсів та знань: ми надаємо унікальні класи кристалів та матеріалів, цінних для електроніки, оптики та фотоніки, а швейцарська група – обладнання та методики спектроскопії, зокрема в терагерцовому діапазоні. Хоча наша лабораторія не настільки потужна, як у колег, проте ми продовжуємо вирощуватита та досліджувати унікальні кристали, що є основою для спільних досліджень і розвитку нових функціональних матеріалів.
– Які завдання та мета проєкту?
– Мета нашого проєкту «3D та 2D складні халькогеніди для терагерцової фотоніки» полягає у вивченні кристалів із дуже цікавими властивостями: вони чутливі до світла й електричного поля, також їм властиві численні ефекти, що використовуються у фотоніці. Завдання проєкту включають спектроскопію в терагерцовому діапазоні та дослідження можливостей застосування цих матеріалів як активних компонентів у відповідних системах. Це відносно нова та малодосліджена галузь, де ще мало хто працював саме в цьому аспекті.
– Що таке терагерцовий діапазон і чому він є складним для досліджень?
– Терагерцовий діапазон – це частоти між оптичними та радіохвильовими дослідженнями, проміжний між інфрачервоним і НВЧ-діапазоном. Він найменш освоєний, оскільки для нього складно виготовити відповідні джерела, а також пристрої для керування та реєстрації сигналу. Для роботи у цьому діапазоні необхідні спеціальні матеріали. Спочатку досліджують властивості матеріалу, а вже на цій основі можна застосовувати його для генерації, керування та приймання у ТГц діапазоні.
– Як просувається дослідження ?
– Ми запропонували наші матеріали, а швейцарська група раніше займалася іншими сполуками - органічними кристалами. Це дало змогу розширити клас досліджуваних матеріалів: нам – застосувати наші кристали, їм – опанувати нові неорганічні сполуки, що взаємно збагачує результати досліджень.
– Хто входить до української команди і які вже є результати?
– Наша команда складається, як я вже зазначав, з чотирьох осіб. До неї входять старший дослідник і доцент кафедри неорганічної хімії, кандидат хімічних наук Артем Погодін; завідувач кафедри фізики напівпровідників, академік НАН України, доктор фізико-математичних наук Юліан Височанський; доцент кафедри фізики напівпровідників, кандидат фізико-математичних наук Антон Когутич; а також я – Олександр Грабар, доктор фізико-математичних наук, професор кафедри фізики напівпровідників і координатор українсько-швейцарського проєкту.
– Як відбувається фінансування?
– Фінансування надає Швейцарський фонд наукових досліджень. Кошти переводяться через швейцарську організацію нам. Зокрема, вони включають оплату праці та невеликі кошти на придбання обладнання. Це додаткові гроші, які не зачіпають університетський бюджет.
– Які результати вашого проєкту вже є та коли плануєте публікації?
– Публікацій поки немає, бо це перший рік проєкту. Ми накопичуємо матеріали для обробки та аналізу. Перші спільні результати ми представили на Європейській конференції з фізики сегнетоелектриків, яка проходила в Польщі (м. Катовіце) з 31 серпня по 5 вересня. Ця конференція була також нагодою зустрітися з швейцарськими партнерами, обговорити отримані перші результати та запланувати подальші дослідження. Звичайно, дослідження нових матеріалів потребують адаптації експериментальних методик, тому робота триває.
Наразі на 23 жовтня ми готуємо черговий семінар «Властивості сегнетоелектричних і суперіонних систем», який буде проводитися вже 14-й раз і присвячений зокрема й нашій науковій тематиці. Захід традиційно проводиться щорічно, і цього разу він відбудеться у змішаному форматі – частково онлайн. Будуть також представлені результати наших досліджень. Онлайн-формат дозволяє ефективно обмінюватися інформацією і вести дискусії навіть дистанційно.
Валерія Мельник,
Інформаційно-видавничий центр.
