ЦКП "Материаловедение и металлургия"
Научно-исследовательский центр коллективного пользования «Материаловедение и металлургия» был создан в 1998 году в НИТУ «МИСиС», который широко известен своей сильной материаловедческой школой.
Основные цели и задачи ЦКП:
— Обеспечение доступа исследователей к современной инфраструктуре сектора исследований и разработок на принципах режима коллективного пользования научным оборудованием.
— Повышение уровня научных исследований и качества образования путем формирования современных исследовательских комплексов, отвечающих мировым стандартам по техническим и эксплуатационным характеристикам приборного парка.
— Текущее содержание и развитие материально-технической базы путем дооснащения ЦКП приобретаемым современным прецизионным научным оборудованием для обеспечения и развития исследований в режиме коллективного пользования.
— Подготовка специалистов и кадров высшей квалификации (студентов, магистрантов, аспирантов, докторантов) на базе современного научного оборудования.
— Разработка новых и совершенствование существующих методов и методик научных исследований мирового уровня.
— Предоставление услуг сторонним организациям по использованию научного оборудования, развитие сферы услуг.
— Разработка и реализация мероприятий программы развития ЦКП.
В структуру ЦКП «Материаловедение и металлургия» входят лаборатории спектроскопических методов исследования, рентгеноструктурного анализа, электронной и атомно-силовой микроскопии.
Деятельность центра
ЦКП «Материаловедение и металлургия» обладает высоким научным потенциалом и располагает уникальным комплексом современного аналитического оборудования, позволяющим анализировать практически любые вещества: металлы, полупроводники, диэлектрики и органические материалы. В центре проводится количественный и качественный анализ состава твердых тел, определение фазового состава приповерхностных слоев твердых тел, послойный анализ (распределение примесей по глубине до ∼ 5мкм), электронно-микроскопические исследования твердых тел. В режиме коллективного пользования центр выполняет научно-исследовательские работы по заказам кафедр и лабораторий НИТУ «МИСиС» , других вузов, институтов РАН, отраслевых НИИ и предприятий.
Основными научными направлениями центра являются: материаловедение наноматериалов и наносистем; материаловедение объемных материалов и тонкопленочных структур; технология, исследования и разработка новых функциональных материалов.
Научно-исследовательская работа центра ведется по широкому кругу вопросов в области материаловедения, физической химии, технологии получения и исследования (состав-структура-свойства) тонкопленочных структур, полупроводниковых, диэлектрических и наноматериалов.
Структура ЦКП «Материаловедение и металлургия»
- Лаборатория спектроскопических методов исследования (исследования элементного, химического и фазового состава с высокой локальностью, распределение примесей по глубине, изучение структуры валентной зоны твердых тел)
- Лаборатория рентгеноструктурного анализа (исследования кристаллической структуры и фазового состава)
- Лаборатория электронной и туннельной микроскопии (исследования атомной структуры, качественного и количественного состава и состояния поверхности твердых тел)
- Лаборатория механических испытаний. Лаборатория аккредитована на техническую компетентность в соответствии с требованиями Системы аккредитации аналитических лабораторий и ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006.
- Технологическая лаборатория получения тонких плёнок и наноградиентных структур
В режиме коллективного пользования центр выполняет научно-исследовательские работы по заказам и экспертным исследованиям организаций.
С правилами и условиями заказа работы на оборудовании ЦКП можно ознакомиться во вкладке "Правила заказа работ"
Услуги:
Электронно-микроскопические исследования твердых тел:
- Морфология поверхности;
- Размер и форма частиц, в том числе наночастиц; определение элементного состава и структуры, в том числе нанообъектов;
- Определение толщины пленок;
- Исследование межфазных и межзеренных границ;
- Определение монокристалличности; определение сплошности покрытия.
Оборудование:
- Полевой эмиссионный растровый электронный микроскоп JSM-6700F с приставкой энергодисперсионного микроанализатора JED-2300F фирмы «JEOl»
- Микроскоп просвечивающий электронный JEOL JEM-2100
- Микроскоп растровый электронный низковакуумный JSM-6480LV
Спектроскопические исследования твердых тел:
- Определение элементного состава и химического состояния элементов на поверхности твердых тел на локальных участках размером от десятков до сотен микрон;
- Послойный анализ на глубину 10 – 800 нм с использованием моноатомного источника ионов аргона;
- Послойный анализ без деструкции в приповерхностной области с использованием аргонной кластерной ионной пушки;
- Анализ с угловым разрешением, позволяющий менять глубину анализа в приповерхностной области в диапазоне 0,4λ - 1,4λ, где λ составляет 0,5 - 4 нм;
- Получение карт распределения элемента и его химического состояния.
Оборудование:
Рентгеноструктурные методы исследования:
- Проведение качественного фазового анализа;
- Оценка структурного совершенства кристаллов;
- Анализ текстуры;
- Исследование тонкопленочных (в том числе многослойных) структур;
- Исследование квантово-размерных структур разной размерности (квантовые ямы, квантовые нити, квантовые точки);
- Определение структурных параметров наночастиц в тонких слоях;
- Изучение микродефектов и радиационных повреждений в монрокристаллах;
- Определение шероховатости поверхности и межслойных границ в гетероструктурах;
- Контроль качества обработки поверхности;
- Исследование поведения точечных дефектов в сильно неравновесных полупроводниковых системах (ионно-легированные кристаллы, облученные нейтронами объемные кристаллы).
Оборудование:
Локальное ионное травление поверхности образцов и ионностимулированное осаждение металлических и диэлектрических покрытий, приготовление образцов для просвечивающей электронной микроскопии:
- Подготовка образцов для исследования поперечного сечения методом электронной микроскопии высокого разрешения;
- Подготовка поверхности образцов для исследований методом сканирующей туннельной микроскопии;
- Исследование внутренней приповерхностной структуры при помощи послойного травления образцов.
Оборудование:
Определение механических свойств материалов:
- Испытания на растяжение, сжатие, изгиб, малоцикловую усталость, микротвердость.
Оборудование:
Испытания материалов:
- Механические испытания при высоких скоростях нагрева/охлаждения и деформационного воздействия;
- Изотермические испытания (растяжение/сжатие/кручение) модельных образцов при повышенных (вплоть до Тпл) температурах;
- Усталостные испытания в условиях термо- и механоциклирования;
- Испытания на релаксацию напряжений и длительную прочность;
- Исследование мех. свойств в зоне термического цикла сварки;
- Вскрытие трещин, вызванное деформацией/напряжением;
- Высокоскоростная дилатометрия.
Моделирование процессов:
- Термическая и термомеханическая обработка;
- Горячая прокатка, ковка, экструзия;
- Плавление и кристаллизация;
- Разливка металла;
- Сварочные циклы;
- Непрерывный отжиг;
- Спекание порошковых материалов;
- Обработка в квазиравновесном двухфазном состоянии
Оборудование:
Исследования поверхности методами сканирующей зондовой микроскопии
- Исследование поверхности твердых тел;
- Высоковольтная микроскопия пьезоотклика (HV-PFM);
- Исследование пробоя диэлектриков;
- Сканирование в жидкости;
- Сканирование мягких образцов (полимерных пленок, биомолекул и др.);
- Получение топографии и механических свойств поверхности;
- Распределение поверхностного потенциала и работы выхода
Оборудование:
Определение тепловых эффектов фазовых переходов, их температуры, а также теплоемкости для широкого спектра конденсированных материалов в температурном интервале от 25 до 1650°С методом дифференциальной сканирующей калориметрии
Оборудование:
Определение теплопроводности (температуропроводности) твердых материалов в интервале температур от 25 до 1100°С методом лазерной вспышки
Оборудование:
Определение жесткости тонких пленок лазерно-акустическим методом
Оборудование:
Контакты:
Директор центра коллективного пользования «Материаловедение и металлургия», кандидат физико-математических наук Жуков Дмитрий Геннадьеви
E-mail: Dmitry.zhukov@misis.ru, телефон: +7 495 638 4590.
Научный руководитель ЦКП «Материаловедение и металлургия», профессор, доктор физико-математических наук Пархоменко Юрий Николаевич
E-mail: parkh@rambler.ru, телефон: +7 495 236 0512.
Ведущий инженер ЦКП «Материаловедение и металлургия» Воронова Марина Игоревна
E-mail: mvoron@bk.ru, телефон: +7 495 638 4546.
Местонахождение ЦКП «Материаловедение и металлургия»
Центр коллективного пользования расположен в главном здании университета «МИСиС» по адресу:
119049, Ленинский пр-кт., д.4, комн. Б-08 - Б-014