Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии наноэлектрических и наноэлектромеханических систем и методов их измерений

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.5067
Организация
НГТУ
Руководитель работ
Ильичев Евгений Вячеславович
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
20.07.2009 - 15.12.2009
Отчет о НИР состоит из трех частей. В первой части отчета представлен аналитический обзор актуального состояния разработок и применения наноэлектрических и наномеханических систем в фундаментальных и прикладных исследованиях. Обзор, содержащий около двухсот ссылок на оригинальные источники, 20 рисунков и 7 таблиц, составлен по данным, опубликованным за последние 10 лет в ведущих зарубежных научных журналах, таких как Science, Nature, Nature Physics, Nature Nanotechnology, Physical Review, Physical Review Letters, Applied Physics Letters, Journal of Applied Physics и ряд других. В обзоре описаны основные динамические и флуктуационные свойства наномеханических резонаторов, а также проанализированы их применения для детектирования сверхмалых масс, сверхмалых перемещений, в качестве сверхчувствительного биосенсора, а также для детектирования сверхслабых магнитных полей, генерируемых ядерными спинами. В последнем случае наномеханический резонатор является первичным преобразователем магниторезонансного силового микроскопа (МРСМ). Приведены также результаты недавних исследований по применению углеродных нанотрубок в качестве наномеханических резонаторов. Заключительная часть обзора посвящена наноэлектрическим системам, в качестве которых рассмотрены одноэлектронные транзисторы на основе кремниевой технологии и на основе углеродных нанотрубок. Выбор одноэлектронных транзисторов для включения в обзор (например, мы не рассматриваем такие наноэлектрические системы как квантовые точки) обусловлен тем обстоятельством, что при проведении сверхчувствительных измерений с помощью наноэлектромеханических систем эти устройства часто являются промежуточными преобразователями механических колебаний наномеханического резонатора в электрический сигнал.
Во второй части отчета исследуется взаимодействие наномеханического кантилевера магниторезонансного силового микроскопа с ядерными спинами изучаемого материала. Показано, что продольная компонента намагниченности имеет ярко выраженный резонанс на частоте Раби, вследствие чего учет обратного воздействия спиновой системы ведёт к модификации уравнения движения кантилевера, проявляясь в возникновении дополнительного затухания и сдвига частоты, зависящих от свойств спиновой системы (степени некогерентности, скорости релаксации и т. п.). Исследованы такие режимы работы МРСМ, в которых затухание является положительным и приводит к значительному уменьшению эффективной добротности кантилевера МРСМ, и таким образом к значительному понижению эффективной температуры кантилевера.
В третьей части отчета исследуется способ демпфирования собственных флуктуаций одной из пластин емкостного датчика, встроенного в электрическую цепь резонансного контура. Показано, что в определенной области параметров электрической цепи можно достичь значительного уровня подавления флуктуаций механической части емкостного датчика.
Развернуть
2
01.01.2010 - 05.09.2010
2.1. Разработка методов измерения
намагниченности и магнитного потока
с помощью НЭМС и НЭС
2.2. Разработка, отладка и испытание
программного обеспечения для
компьютерного моделирования
динамических и флуктуационных
характеристик
наноэлектромеханической и
наноэлектрической системы. Семинар.
2.3. Разработка технологии
изготовления наномеханического
резонатора с добротностью в
диапазоне 1044-105 и диапазоном
фундаментальных частот 100 МГц-И.5
ГГц;
2.4. Изготовление опытного образца
2.5. Разработка методов измерений
динамических параметров
наномеханического резонатора.
2.6. Проведение экспериментальных исследований электродинамических
характеристик изготовленного
образца
2.7. Обобщение и оценка результатов.
2.8. Разработка программы внедрения
результатов НИР в образовательный
процесс.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.5 Проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей
Продолжительность работ
2011 - 2012, 11 мес.
Бюджетные средства
12 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2011 - 2013, 27 мес.
Бюджетные средства
208,5 млн
профинансировано
Тема
Создание метрологического комплекса и нормативно-методической базы для обеспечения единства измерений магнитных параметров наноструктур, материалов и продукции наноиндустрии
Продолжительность работ
2008 - 2010, 27 мес.
Бюджетные средства
103 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание мемристорных коммутационных матриц.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка наноэлектромеханических высокочувствительных сенсоров для информационно-измерительных и оптико-электронных систем технического мониторинга.
Продолжительность работ
2017 - 2018, 14 мес.
Бюджетные средства
27 млн
Количество заявок
0
Тема
Разработка нового класса наноэлектромеханических измерительных преобразователей.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 27 мес.
Бюджетные средства
208,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка устройств исполнительной прецизионной автоматики авиакосмических аппаратов на основе нано- и микроэлектромеханических систем
Продолжительность работ
2013, 5 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
11