Ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана и ВНИИ автоматики Росатома разработали технологию получения совершенных материалов – металлических пленок с шероховатостью поверхности в миллион раз меньше диаметра волоса.

Устройства на основе таких материалов позволят создать вычислительные устройства будущего, в том числе квантовые компьютеры, а также сверхчувствительные лечебно-диагностические комплексы, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Министерства науки и высшего образования.

«Сотрудникам научно-образовательного центра "Функциональные микро/наносистемы» [НОЦ ФМН] – совместного центра МГТУ им. Н.Э. Баумана и ВНИИ автоматики госкорпорации «Росатом» удалось разработать оригинальное оборудование и серийную технологию получения материалов с ультрамалыми потерями, близкими к теоретическому пределу. Причем, эта универсальная технология может одновременно применяться в разработках в области биомедицины, нанофотоники, энергетики, квантовых вычислений и коммуникаций", – говорится в сообщении.

Потери полезного сигнала из-за несовершенства материалов до сих пор являются ключевым барьером на пути разработки сверхчувствительных лечебно-диагностических комплексов, квантовых компьютеров будущего, абсолютно защищенных систем безопасности и так далее. Ведущие мировые лаборатории уже десятки лет активно работают над поиском новых подходов к решению этих проблем. Российская команда ученых и инженеров предложила принципиально новый подход для создания приборов на новых физических принципах.

Инженеры и ученые всего за полтора года разработали технологию нанесения (осаждения) совершенных пленок серебра в вакууме. Для этого они создали вакуумную установку, с помощью которой «собирают» ультрагладкие тонкие пленки металлов за счет управления их ростом на уровне атомов (SCULL-технология). Помимо уникальных свойств полученных материалов, разработанная технология сравнительно дешевая и может быть использована практически в любой современной лаборатории.

«Представьте, мы умеем создавать практически структурно идеальные тонкие пленки металлов с шероховатостью поверхности на уровне диаметра атома самого материала пленки, то есть 90–200 пикометров [в миллион раз меньше диаметра волоса]. Сегодня эти технологии мы используем в разработках уникальных устройств в области нанофотоники, квантовых компьютеров, биосенсоров и другого», – сказал директор НОЦ ФМН Илья Родионов, слова которого приводятся в сообщении.

Подтвержденные экспериментально значения существенно превосходят достижения лидирующих в этой области научных групп из США и Швейцарии, некоторые из которых работают над аналогичными технологиями уже более 20 лет. Команда ученых РФ уже подала заявку на международный патент, устанавливающий российский приоритет более чем в 140 странах мира.

«Разработанный в НОЦ ФМН комплекс технологий открывает принципиально новые горизонты в изучении фундаментальной физики и практической реализации важнейших квантовых устройств», – добавили в министерстве.