Почему так происходит: сделали некую сложную продукцию по зарубежному образцу, а качество ее отнюдь не близко к оригиналу? Помните, у Жванецкого: «Как же, точно по формуле СН3СОС2Н5 плюс метилхлотилгидрат на пару — не помогает, а точно такая же швейцарская сволочь эту бациллу берет». Словом, «тщательней надо, ребята, тщательней».
Но когда речь идет о высокотехнологичной продукции, то эта тщательность должна закладываться гораздо глубже, чем иной раз представляется. Например, недостаточно высокая чистота исходного материала, качество которого мы не в состоянии контролировать с требуемой точностью, сведет к нулю попытки добиться нужного результата на всех последующих этапах работы.
Именно на это обратили внимание ученые Научно-практического центра НАН по материаловедению, когда задумали создать установку для определения магнитных примесей в веществе с беспрецедентной точностью — до сотых и тысячных долей процента. Для микроэлектроники, в частности спинтроники, это может быть прорывом, так как существующие неразрушающие методы контроля нежелательных магнитных примесей позволяют фиксировать лишь десятые доли процента.
От смелого замысла, о котором более обеспеченные зарубежные научные центры и не помышляли, до реализации идеи прошло всего несколько лет. Во многом это объясняется тем, что в металле пришлось создавать лишь некоторые оригинальные элементы установки, а вспомогательное оборудование, которое в прежние годы служило для других целей, «нашли» в самой академии.
— Это наша рабочая лошадка — установка для изучения температурных зависимостей удельной намагниченности и магнитной восприимчивости, — ласково похлопывает по теплому металлу мощного электромагнита заведующий лабораторией физики магнитных материалов доктор физико-математических наук Казимир Янушкевич. — На ней не только проводим фундаментальные исследования, но и выполняем прикладные работы для предприятий страны, коллег из России, Украины, Румынии, Польши. Наша установка — автоматизированный комплекс высокого уровня, не имеющий равных по возможностям. Хотя поначалу мы даже не догадывались, насколько она уникальна. И лишь после того, как опубликовали результаты исследований, которые впервые в мире показали, что углеродные наноразмерные трубки, синтезированные на основе так называемого ферроцена, содержат не только железо, но, в основном, карбид железа (это важно для практиков-материаловедов), коллеги из Франции и Германии подсказали нам, каким сокровищем мы располагаем.
Если объяснять суть «на пальцах», то измерения сводятся к тому, что в специальное устройство — термостат — помещается вакуумированная ампула, в которой находится исследуемое вещество. Такая «матрешка» размещается между полюсами электромагнита, на него подается напряжение, и образец начинает реагировать на магнитное поле. От того, как он это делает, компьютер рассчитывает магнитную восприимчивость и удельную намагниченность аттестуемого вещества. В реальном масштабе времени происходящее отражается на мониторе, так что долго ждать результата не приходится.
Что особенно ценно, эта установка позволяет на малых количествах вещества — от 0,003 до 1 грамма, не прерывая процесс, измерять нужные характеристики от температуры жидкого азота до тысячи градусов Цельсия. Ни один магнитометр на это не способен.
Важно, что чуткая отечественная установка ничтожно малую реакцию на магнитное поле не только фиксирует, но и с высокой точностью определяет изменение магнитных характеристик вещества, которые происходят при малейших изменениях температуры. Эта точность особенно нужна, например, для оценки того, в каком диапазоне температур могут надежно работать полупроводниковые элементы микроэлектроники, различные сенсоры и другие детали приборов. И такие исследования по заказам предприятий ученые НПЦ НАН по материаловедению проводят.
— Заказов у нас много, установка одна, поэтому мы готовы ее «клонировать», чтобы рутинная работа не мешала научной, — говорит Казимир Янушкевич. — Те предприятия, которым подобные измерения нужно проводить часто, могут профинансировать изготовление такого инструмента. Не прогадают. Цена будет существенно меньше, чем при покупке подобного зарубежного оборудования.
На снимке: заведующий лабораторией Казимир ЯНУШКЕВИЧ и аспирантка Алена ПАНАСЕВИЧ готовят очередной эксперимент.
