Photo de l'Université ITMO
Quelques mots sur la mégafaculté photonique
Il réunit quatre facultés: l'optique appliquée , la photonique laser et l'optoélectronique , la photonique et l'optoinformatique , ainsi que la physique et la technologie . Ici, ils étudient les technologies liées au traitement du rayonnement lumineux et des signaux optiques.
«Si la technologie de l'information est l'industrie du présent, alors la photonique est l'industrie du futur. Le volume du marché mondial de la photonique est actuellement de 550 milliards de dollars, mais d'ici 2023, il atteindra environ 800 milliards de dollars, ce qui garantit une augmentation du besoin de spécialistes qualifiés, y compris en Russie "
- Vladislav Bugrov , directeur de la méga-faculté de photonique
Sur la photo: Vladislav Bugrov Des
employés, des étudiants de premier cycle et des étudiants des cycles supérieurs synthétisent des matériaux aux propriétés optiques et électromagnétiques qui n'existent pas dans la nature et développent des technologies quantiques. Par exemple, en 2017, la méga-faculté alancé le premier réseau quantique en Russie et dans la CEI. Il s'agit d'un système de transmission de données, dans lequel les informations sont transmises à l'aide de photons et sont protégées de manière fiable contre les écoutes téléphoniques et les attaques de pirates.
À l'avenir, les banques utiliseront la technologie. Ils bénéficieront de canaux de communication encore plus sécurisés entre les départements et les divisions. Les entreprises de services spéciaux et de télécommunications trouveront également des applications pour les réseaux quantiques.
Au début de l'été, un groupe d'ingénieurs dirigé par des spécialistes de Novy Phystech de l'ITMO a égalementproposéméthode de "croissance" de puces optiques dans une boîte de Pétri ordinaire. Pour le guide d'ondes, les spécialistes ont choisi le phosphure de gallium et pour le microlaser - un primoskit aux halogénures. Les matériaux sont placés dans une tasse de solution d'encre pérovskite et une source de lumière se développe sur le guide d'ondes. Le laser guide d'ondes est ensuite laissé sur le substrat et la base de la puce optique est créée. La plage de rayonnement d'un tel système dépasse les capacités des analogues avec des nanoguides en argent ou en silicium. Dans ce cas, la taille des éléments de puce est trois fois plus petite.
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Les étudiants sont également engagés dans des travaux scientifiques - cela aboutit souvent à des publications dans des revues thématiques (Nature Communications, Journal of Physics, Nanophotonics et autres) et à des présentations lors de conférences internationales.
Parlons des orientations de la recherche scientifique des méga-professeurs de premier cycle.
Nanophotonique et métamatériaux
Ils étudient de nouveaux matériaux aux propriétés optiques uniques et des méthodes de contrôle optique - comment la lumière interagit avec la matière.
«Les étudiants de licence et de master dès les premiers semestres d'études se lancent dans la pratique scientifique en laboratoire et saisissent instantanément tout. Souvent, ils sont déjà beaucoup mieux familiarisés avec certaines questions, et ils expliquent déjà les détails du travail - c'est merveilleux "
- Georgy Zograf , doctorant à la Faculté de physique et de technologie, ITMO
Ils mènent des recherches à la fois théoriques et pratiques - les résultats sont reconnus au niveau mondial. En 2015, nos élèves et leurs professeurs ont réussi à prédire l'existence d'un nouveau type d'ondes électromagnétiques de surface - les polaritons de plasmon hyperboliques . Plus tard, les suppositions ont été confirmées expérimentalement, et au cours des cinq dernières années, ces états électromagnétiques ont été découverts dans les domaines des micro-ondes, des infrarouges et de l'optique.
Photo: Qui est Denilo? / Unsplash
À l'avenir, ils peuvent devenir porteurs d'un signal optique et être utilisés dans les systèmes de traitement et de transmission de l'information.
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Sur la photo:
l'Université Oleg Ermakov ITMO coopère avec un grand nombre de partenaires - le centre international du Centre de recherche en nanophotonique et métamatériaux, des laboratoires de recherche et des universités.
La faculté organise des séminaires hebdomadaires ouverts sur des problèmes d'actualité en radiophysique, en optique et en physique théorique avec la participation de scientifiques étrangers et russes.
Les étudiants ont la possibilité de faire des stages scientifiques internationaux avec une formation en anglais et de recevoir un double diplôme d'une des universités européennes. Les maîtres acquièrent les compétences nécessaires pour travailler dans de grandes entreprises de technologie optique spécifiques à l'industrie telles que Samsung, Bosch, Huawei et Corning.
Certains étudiants décident de lancer leurs propres projets - dans ce cas, la faculté fournit un soutien. Un certain nombre de diplômés décident de poursuivre leurs études en sciences et de poursuivre leur carrière universitaire dans des établissements d'enseignement en Russie, en Chine, en Amérique, à Singapour, en Australie et dans d'autres pays.
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Le programme éducatif a été fondé en partenariat avec l'Institut physico-technique du nom A.F. Ioffe. Les étudiants dans cette direction étudient la théorie des structures photoniques, l'optique du solide, l'électrodynamique des métamatériaux, la physique des nanostructures semi-conductrices, ainsi que la magnétophotonique linéaire et non linéaire et la nanoplasmonique.
Les étudiants en master peuvent choisir eux-mêmes une spécialisation - des cours de physique théorique ou expérimentale (bien qu'il ne soit pas interdit de suivre des cours dans les deux domaines). La piste théorique comprend une étude approfondie de sections individuelles de la mécanique quantique, ainsi que des méthodes numériques en physique des semi-conducteurs. Quant à la piste expérimentale, elle comprend un cycle de travaux de laboratoire pour se familiariser avec la technologie de fabrication de structures semi-conductrices.
Photo: Karsten Würth/ Unsplash
Les étudiants et les professeurs de l'université ont déjà mis en œuvre plusieurs projets dans ce domaine. En 2017, ils ontdéveloppé unnouveau revêtement de cellule solaire à base de silicium amorphe. Les ingénieurs ont changé la structure de l'électrode supérieure de la cellule solaire en immergeant des objets en verre sous la forme d'une gouttelette micrométrique. Ils concentrent la lumière dans la couche semi-conductrice et réduisent la réflexion des rayons.
«Cette méthode vous permet de former la structure de l'électrode, en la disposant littéralement au niveau des atomes. Un revêtement de très haute qualité est formé, donnant une bonne conductivité. En conséquence, le rendement global de la cellule solaire est augmenté de 20%. Une telle électrode avec des inclusions de verre peut être utilisée pour des cellules solaires minces à base non seulement de silicium amorphe, mais également de tout autre matériau »
- Mikhail Omelyanovich , doctorant au nouvel institut de physicotechnique de l'ITMO
En plus de la nanophotonique et des métamatériaux et de la physique des semi-conducteurs, nous avons deux programmes de physique basés sur la méga-faculté de photonique - Technologies LED et optoélectronique et technologies de l'information en physique thermique. Nous vous en dirons plus la prochaine fois.
À propos des autres domaines de la magistrature :
- "Alimentation, économie et gestion des ressources": Biotechnologie au Master ITMO
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