В России изучают варианты создания альтернативных источников энергии

16:07 8.04.2015
Изображение поверхности и короны Солнца. Фото с сайта wikimedia.org
Изображение поверхности и короны Солнца. Фото с сайта wikimedia.org

В ТГУ молодой ученый исследует теоретические модели для создания альтернативных источников энергии

На сегодняшний день переход к альтернативным источникам энергии является одной из наиболее актуальных тем в энергетике. Аспирант радиофизического факультета Кирилл Лозовой исследует теорию роста наногетероструктур с квантовыми точками германия в кремнии. В 2015 году он стал лауреатом премии Законодательной думы Томской области за достижения в естественных науках.

– Особенность этой премии в том, что она присуждается именно за научные достижения. Я предоставил цикл статей, опубликованных в зарубежных журналах, журналах из перечня ВАК, – рассказывает Кирилл. – В статьях рассказывается об исследовании наногетероструктур с квантовыми точками германия в кремнии. Эти квантовые точки расширяют спектральный диапазон поглощения энергии. Например, солнечный свет представляет собой электромагнитное излучение в широком диапазоне длин волн, и в основном все солнечные элементы поглощают только часть спектра – видимый диапазон и часть инфракрасного. Таким образом, они не могут использовать всю доступную энергию, чтобы превратить ее в электричество. Сейчас самыми распространенными являются кремниевые солнечные элементы. Путем создания квантовых точек германия в кремнии мы можем расширить диапазон поглощения в инфракрасную область, что позволит более эффективно собирать солнечную энергию и соответственно получать больше электричества на выходе.

Для исследований на кафедре квантовой электроники и фотоники имеется установка молекулярно-лучевой эпитаксии «Катунь-100», которая разработана в новосибирском Институте физики полупроводников им. А.В. Ржанова.

– Наша команда выращивает на установке структуры с квантовыми точками германия и пытается определить размеры, форму и плотность точек на поверхности, чтобы добиться наиболее эффективного результата. Моя работа больше связана с теорией роста этих структур, я занимаюсь созданием и развитием теоретических моделей, описывающих рост материала в процессе молекулярно-лучевой эпитаксии, – добавляет Кирилл. – Я пытаюсь предсказать, какие условия нужно создать в установке: какова должна быть температура роста, с какой скоростью напылять германий и в каком количестве, чтобы получить ансамбль островков с необходимыми нам свойствами.

Молодой ученый добавляет, что в России подобные центры исследования существуют только в Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Новосибирске и Томске.

– Наша уникальность в том, что мы работаем с установкой российского производства, в тесном сотрудничестве с ее создателями – учеными из Новосибирска, постоянно обмениваясь с ними своими наработками, – отмечает Кирилл. – Мы можем параллельно вести теоретические и практические исследования и сравнивать результаты этих двух видов работ друг с другом, чтобы оптимизировать технологию роста и синтеза таких структур. С другой стороны, сравнивая реальные результаты с полученными в ходе численных расчетов, мы можем видоизменять нашу модель, менять параметры, чтобы она лучше описывала происходящие процессы.

Как отмечает исследователь, наногетероструктуры с квантовыми точками германия в кремнии можно использовать для создания фотоприемников видимого и инфракрасного диапазона, а также солнечных элементов для преобразования солнечной энергии в электрическую.

Стоит добавить, что за время обучения в ТГУ Кирилл Лозовой неоднократно принимал участие в факультетских, университетских, региональных и всероссийских олимпиадах, отмечен региональными и всероссийскими дипломами и грамотами. В 2010-2014 гг. являлся исполнителем 8 НИР в рамках федеральных целевых программ и ведомственных программ, в рамках госзадания Минобрнауки России и в рамках научного проекта при поддержке РФФИ. В 2012 году выиграл конкурс на соискание стипендии Президента Российской Федерации и стипендии Губернатора Томской области. В 2013 г. стал лауреатом премии по поддержке талантливой молодежи, установленной Указом Президента Российской Федерации, и премии Томской области в сфере образования, науки, здравоохранения и культуры.

Для справки. Премия Законодательной думы Томской области учреждена в 2003 г. Представители ТГУ – и студенты, и сотрудники, - становятся лауреатами премии на протяжении десяти лет. За это время победителями конкурса стали 46 человек. 

Комментарии читателей
09.04.2015, 08:47
Гость: mari*n

".. пытаюсь предсказать, какие условия нужно создать в установке: какова должна быть температура роста, с какой скоростью напылять германий и в каком количестве, чтобы получить ансамбль островков с необходимыми нам свойствами.." - почему-то в этом месте вдруг пришёл на ум вчерашний сюжет из российского сериала "Корабль", транслируемого по СТС.. В сюжете часть героев сериала высадилась на островок, обнаруженные среди океана. А к утру выяснилось, что островок оказался из лёгкого сорта пемзы, способного плавать по волнам.
Вообще, пемза бывает разная. У меня есть кусок пемзы (для пяточек), который очень тяжёл на вес, и совершенно не плавуч. Тонет, как кусок гранита. Хотя, иногда бывает пемза очень пористая и очень лёгкая, плавучая.. И думается, что теоретически можно рассуждать о пемзе, способной в определённых условиях наполняться водой и тонуть.. но затем, в других условиях, выпускать из своих каверн воду и всплывать, подниматься к поверхности..
Если Кирилл Лозовой занимается теоретическим вопросом получения "островков", ему могут пригодиться наблюдения за качествами и свойствами пемзы.

]]>]]>
]]>
]]>
]]>]]>
]]>
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
]]>
Сетевое издание KM.RU. Свидетельство о регистрации Эл № ФС 77 – 41842.
Мнения авторов опубликованных материалов могут не совпадать с позицией редакции.
При полном или частичном использовании редакционных материалов активная, индексируемая гиперссылка на km.ru обязательна!
Мультипортал KM.RU: актуальные новости, авторские материалы, блоги и комментарии, фото- и видеорепортажи, почта, энциклопедии, погода, доллар, евро, рефераты, телепрограмма, развлечения
Если Вы хотите дать нам совет, как улучшить сайт, это можно сделать здесь. Хостинг предоставлен компанией e-Style Telecom.