Ученые-химики и нанотехнологи Государственного университета «Дубна» создадут новые, более эффективные и радиационно-стойкие детекторы, которые найдут свое применение при конструировании медицинской техники, в области научных исследований, в создании систем безопасности и неразрушающего контроля.
Чтобы ускорить создание прототипов, исследователи применят компьютерное моделирование и методы квантовой химии. В качестве основы для приборов будут использовать галогенидные перовскиты. Эти материалы рассматриваются в качестве перспективной и недорогой альтернативы традиционным кремниевым сенсорам. Они обладают высокой радиационной стойкостью и чувствительностью, а также низким пределом обнаружения. В процессе разработки будет использован комбинированный подход: поиск оптимальных химических составов сначала проводится методами компьютерного моделирования и квантовой химии, что позволяет минимизировать затраты на экспериментальный подбор. В рамках исследования будут синтезированы монокристаллы, тонкие пленки и нанокристаллы галогенидных перовскитов с использованием тяжелых элементов – висмута, свинца, цезия и других. На их основе будут разработаны опытные макеты рентгеновских детекторов.
Чтобы ускорить создание прототипов, исследователи применят компьютерное моделирование и методы квантовой химии. В качестве основы для приборов будут использовать галогенидные перовскиты. Эти материалы рассматриваются в качестве перспективной и недорогой альтернативы традиционным кремниевым сенсорам. Они обладают высокой радиационной стойкостью и чувствительностью, а также низким пределом обнаружения. В процессе разработки будет использован комбинированный подход: поиск оптимальных химических составов сначала проводится методами компьютерного моделирования и квантовой химии, что позволяет минимизировать затраты на экспериментальный подбор. В рамках исследования будут синтезированы монокристаллы, тонкие пленки и нанокристаллы галогенидных перовскитов с использованием тяжелых элементов – висмута, свинца, цезия и других. На их основе будут разработаны опытные макеты рентгеновских детекторов.
«Наша работа – это новая парадигма в разработке рентгеновских детекторов следующего поколения. Вместо того, чтобы вслепую перебирать сотни разных составов перовскитов, мы в первую очередь будем опираться на результаты теоретических, квантово-химических расчетов и математического моделирования. Такой комплексный подход позволит упростить и оптимизировать синтез материалов и создание макетов детекторов», – отмечает член научной группы Илья Симоненко.
Проект будет реализован в 2026-2027 годах под руководством профессора, д.ф.-м.н Рашида Назмитдинова при участии молодых ученых.
Исследование будет выполнено
в рамках гранта РНФ (проект № 25-29-01209). В ходе реализации работы средства будут направлены на усовершенствование условий синтеза и характеризации разрабатываемых материалов.
Исследование будет выполнено
в рамках гранта РНФ (проект № 25-29-01209). В ходе реализации работы средства будут направлены на усовершенствование условий синтеза и характеризации разрабатываемых материалов.
Источник: пресс служба Государственного университета "Дубна"