Магистрант КФУ Михаил Захаров: "Замороженный воздух" - материал будущего!"

Победителем Конкурса на лучшую научную работу студентов КФУ по естественнонаучному направлению в этом году стал магистрант 1 года обучения Института физики КФУ М.Захаров. Присутствовать на торжественной церемонии, которая состоялась вчера, 20 мая, Михаил не мог, так как в данный момент находится в Париже, на стажировке в Ecole normale superieure ( прим. ред.: Высшая нормальная школа – один из государственных вузов Франции). Но нам все же удалось пообщаться с М. Захаровым, который к тому же был признан «Студентом года КФУ» в номинации "Интеллект года в области естественных наук" (2014) и  лауреатом конкурса  «Студент  года  Республики  Татарстан» в той же номинации  (2014).

- Михаил, расскажи, пожалуйста, чем  ты занимаешься.  Мне известно, что твоя научная деятельность отмечена именными стипендиями British Petroleum (2014), Академии наук РТ (2014 ), В.Потанина (2012, 2015), специальной государственной стипендией Правительства РТ (2014) Кроме того,  ты -  соавтор шести публикаций в журналах, входящих в базы данных «Scopus» и «WoS».

- Моя работа, представленная на конкурс,  была выполнена в группе профессора Мурата Салиховича Тагирова под руководством ассистента кафедры квантовой электроники и радиоспектроскопии, кандидата физико-математических наук  Егора Михайловича Алакшина. Она называется «ЯМР 3Не в контакте с ориентированным аэрогелем AL2О3». Аэрогели — это структурированные системы, состоящие из высокомолекулярных и низкомолекулярных веществ. Данные материалы проявляют механические свойства твердых тел благодаря наличию трехмерного полимерного каркаса, пустоты которого заполнены газообразной дисперсионной средой.

- То есть аэрогель представляет собой некое подобие пенопласта?

 - Визуально нитевидный ориентированный аэрогель Al2O3 напоминает твердую полупрозрачную сахарную вату. Он образован множеством тончайших (диаметром порядка 10 нм) нитей, расположенных параллельно друг другу.

 Аэрогель (в переводе  с латинского  -  «замороженный воздух» или «замороженный дым») обладает рекордно низкими показателями плотности, он на 99,8 % заполнен газом, что позволяет использовать аэрогели в качестве датчиков Черенковского излучения. Благодаря пористой структуре и малой плотности они могут быть применены в качестве теплоизоляционных систем, а в космических технологиях – в качестве уловителей космической пыли. Удельная пористость этих материалов позволяет создавать на их основе ионисторы – конденсаторы большой емкости. Аэрогель считается самым легким твердым материалом существующим на планете.

Исследования ЯМР  3Не в контакте с аэрогелями и спиновой кинетики невырожденной  жидкости являются фундаментальными задачами, так как аэрогель в контакте с 3Не оказывает существенное  влияние на свойства и фазы сверхтекучего 3Не, а механизмы релаксации 3Не не до конца изучены, несмотря на большое количество работ в данной области. Целью моей работы стало исследование процессов ядерной магнитной релаксации 3Не в различных его фазах (твердом-адсорбированном и газообразном), находящегося в контакте с нитевидным ориентированным аэрогелем AL2О3.

- Эта тема получит развитие в твоей  магистерской диссертации?

- Нет, диссертацию я пишу по другой теме. Я занимаюсь исследованием магнитных свойств наночастиц  трифторидов лантаноидов. Мы сами выращиваем эти наночастицы, а потом исследуем методом ядерного магнитного резонанса. Дело в том, что трифториды лантоноидов в виде монокристаллов макроскопических размеров обладают одними магнитными свойствами, а в виде наночастиц - совершенно иными. Какими? Предстоит выяснить.

- Где могут  найти применение  наночастицы лантаноидов?

 - Они могут применяться в самых различных областях. Уже сейчас наночастицы, содержащие гадолиний, используются  в ядерной магнитной томографии в качестве контрастных агентов. Фторид лантана является важным компонентом люминофоров, применяется в производстве стекла и оптоволоконных кабелей.

- Сейчас ты проходишь  двухмесячную стажировку во Франции. Чем занимаешься там?

-  Исследованием поляризации 3Не. Поляризованный газ применяется в медицине для МРТ-диагностики  легких.  Если гиперполяризовать газ, такой как 3Не или 129Хе (обычно он бывает  в смеси с кислородом), то сможем получить МРТ-снимок легких, а чем выше поляризация, тем лучше качество снимка.

- Как ты попал на стажировку в Ecole normale superieure?

Пост-докторант лаборатории Kastler Brossel французского института Ecole normale superieure, выпускник Казанского университета Вячеслав Кузьмин получил французскую премию имени Лаврентьева для российских постдоков, которая позволила ему приглашать к себе на стажировку студентов и магистрантов. В прошлом году там уже побывал студент КФУ Тимур Салихов.

- Надеюсь, что результаты, полученные тобой в парижской лаборатории, станут поводом для публикации новых  статей в журналах с высоким импакт-фактором.

- Спасибо. Я тоже на это надеюсь