Более ста учащихся пятых и шестых классов посетили лаборатории Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН. Школьники познакомились с работой современных приборов, которые используются для создания и исследования полупроводниковых материалов, узнали о способах диагностики наноструктур, принципах работы тепловизора и посмотрели эффектную демонстрацию замораживающих свойств жидкого азота.
Нашествие любознательных детей — именно так можно назвать появление в термостатированном корпусе института ста школьников, причем практически одновременно. Их броуновское движение было упорядочено благодаря слаженной работе «экскурсоводов» из Совета молодых ученых ИФП СО РАН и посещение лабораторий напоминало увлекательный квест. Из одной комнаты ребята переходили в другую, узнавая подробности о работе ученых, а по окончании «путешествия» смогли увидеть собственное тепловое излучение и пронаблюдать, что произойдет с живым растением при экстремально низкой температуре — около минус двухсот градусов Цельсия.
Младший научный сотрудник лаборатории №7 Денис Милахин рассказал школьникам о том, как выращиваются полупроводниковые структуры методом молекулярно-лучевой эпитаксии, показал одну из установок МЛЭ, привел пример создания синего светодиода при помощи технологии МЛЭ.
«Появление полноцветной палитры у жидкокристаллических экранов стало возможным благодаря созданию яркого и дешевого синего светодиода около 30 лет назад. В 2014 году японские и американские ученые получили нобелевскую премию за изобретение этого светодиода», — отметил Денис.
Экскурсанты узнали о способах нанодиагностики и нанолитографии сканирующим электронным пучком, под чутким руководством младшего научного сотрудника лаборатории №9 Людмилы Басалаевой рассмотрели чип в оптический микроскоп, выяснили, как создается электронный пучок.
«Было интересно понять, что на маленькой детали установлено очень много микросхем. Понравилась лаборатория, в которой показали, как можно рисовать на микроскопических деталях — это называется литография», — прокомментировали Мария и Дарья, ученицы 5 класса «А» школы № 119.
Об атомно-силовой микроскопии рассказал младший научный сотрудник лаборатории нанодиагностики и нанолитографии Антон Кожухов: «С помощью иголочки (острия площадью в несколько атомов) мы можем не только измерять рельеф исследуемой поверхности, но и двигать некоторые объекты. В одной из наших работ мы помещали молекулы ДНК на поверхность кремния и могли их двигать и выстраивать в определенном месте. Это нужно для того, чтобы померить сопротивление молекул», — привел пример использования атомно-силовой микроскопии Антон.
Также дети познакомились с устройством и принципами работы электронного микроскопа и сканирующего туннельного микроскопа. О первом рассказал инженер ИФП СО РАН Степан Бацанов, о втором — старший научный сотрудник ИФП СО РАН Сергей Тийс.
«Одна из современных научных головоломок — рост монокристаллов: с помощью просвечивающей электронной микроскопии можно обнаруживать объекты, которые изменяют традиционные представления о росте кристаллов», — прокомментировал Степан Бацанов.
«Очень хочется увидеть, как выращивают кристаллы, посмотреть в микроскоп именно в момент, их создания», — сказала Анастасия, ученица 5-го класса 83 школы.
Атомные ступени, исследование процессов на поверхности кристаллов в реальном времени — это была тема сообщения инженера ИФП СО РАН Алексея Петрова, также он показал несколько экспериментов с жидким азотом.
«Конечно, у пяти-, шестиклассников в школе еще не было физики, приходится объяснять “на пальцах”, но ребята вникают, задают вопросы. Я им рассказывал про поверхность кремния поверхность кремния может казаться абсолютно гладкой, но при большом увеличении, очевидно, что у нее есть рельеф, который оказывает влияние на конечные свойства структур, которые мы хотим получить», — отметил Алексей Петров.
О технологиях создания тепловизионных приборов школьники узнали от младшего научного сотрудника Дмитрия Горшкова.
«Нам всё понравилось. Больше всего запомнилась лаборатория, в которой исследователь Дмитрий рассказывал про тепловидение, зачем его используют ученые, показал тепловизионные матрицы — оказывается их очень легко сломать!», — отметили учащиеся шестого класса «В» образовательного центра «Горностай».
Все посетители смогли увидеть собственное тепловое излучение и узнать о его природе, истории исследований из лекции сотрудников ИФП СО РАН Артёма Настовьяка и Ивана Мжельского.
«За одни сутки с каждого квадратного сантиметра школьника вылетает один фотон и вам нужно 24 часа смотреть, не моргая, чтобы увидеть его. Это невозможно, поэтому чтобы заметить ваше тепловое излучение, нужно использовать специальный “глаз”. Он работает в инфракрасном диапазоне, в котором от вас идет много “света”. Такой глаз называется тепловизор и позволяет увидеть излучение слабо нагретых тел, не таких горячих, как, например, солнце», — объяснил Артём Настовьяк.
«Очень интересно и даже весело было смотреть, как работает тепловизор, я держал руки возле окна, их охлаждал и смотрел, что получится. На первом уровне нашей экскурсии мне понравилось слушать про чипы, на втором — про электронный микроскоп, хотя про чипы было интереснее. На третьем уровне, где рассказывали про рельеф поверхности, работу туннельного микроскопа — тоже было здорово, хотя я немного устал», — сказал Андрей, ученик пятого класса школы № 83.
Эксперименты с жидким азотом для ребят провел Данияр Худайбердиев, лаборант ИФП СО РАН.
«Больше всего понравились опыты с жидким азотом, работа тепловизора и рассказ об электронном микроскопе», — поделилась Анастасия, одноклассница Андрея.
«Особенно интересно было посмотреть на эксперимент с розой, которую опустили в жидкий азот, она стала очень хрупкой и разбилась», — добавили ученики ОЦ «Горностай».
Пресс-служба ИФП СО РАН
Автор фото: Виктор Яковлев и Надежда Дмитриева