Образование на основе исследований и разработок

Из жизни вуза

39

О. ГОРШКОВ, доцент, директор НИИ Е. ЧУПРУНОВ, профессор, проректор

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского является одним из ведущих университетов в России, реализующих концепцию интеграции образовательного и научного процессов. Образование на базе научных исследований ускоряет внедрение в учебный процесс новейших достижений науки и техники и является основой для подготовки высококвалифицированных специалистов, готовых к реализации результатов научных разработок в реальном секторе экономики.

Именно такой подход был предусмотрен при создании научно-образовательного центра «Физика твердотельных наноструктур» (НОЦ ФТНС ННГУ). В марте 1998 г. Министерством общего и профессионального образования РФ и Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF) было принято решение о создании совместной российско-американской программы «Фундаментальные исследования и высшее образование» (Basic Research and Higher Education - BRHE). 19 июня 1998 г. Совет программы принял решение о выполнении в ее рамках проекта «Научно-исследовательский и образовательный центр сканирующей зондовой микроскопии Нижегородского государственного университета». С 2002 г. центр называется «Научно-образовательный центр «Физика твердотельных наноструктур» Нижегородского государственного университета ».

Цель проекта - поддержка и развитие фундаментальных исследований, повышение качества образования на физическом факультете ННГУ, интеграция научных исследований и образования в университете и в институтах РАН [1]. На примере данного пилотного проекта отрабатывались механизмы создания научно-образователь-

Образование на основе исследований и разработок

ных центров в университетах России в рамках совместной российско-американской программы BRHE. В настоящее время в стране успешно работают 16 подобных научно-образовательных центров.

План работ по проекту включал четыре основных направления: организационная и аппаратурная поддержка фундаментальных исследований, развитие новых форм организации учебного процесса на базе научных исследований, создание информационной инфраструктуры научно-исследовательских работ и образования, расширение внешних связей [2].

В настоящее время НОЦ располагает современной экспериментальной базой -уникальным оборудованием, предназначенным для исследования свойств нанострук-турированных материалов. Для изучения морфологии, атомной структуры и химического состава поверхности твердых тел в

40

Высшее образование в России • № 4, 200S

сверхвысоком вакууме был приобретен комплекс «Multiprobe S» фирмы Omicron Vakuumphysik GmbH (Германия), включающий в себя сканирующий туннельный/ атомно-силовой микроскоп, электронный Оже-спектрометр (с латеральным разрешением до 20 нм), растровый электронный микроскоп (разрешение ~10 нм), рентгеновский фотоэлектронный спектрометр. Для обеспечения работ с биологическими объектами в жидких средах, а также изучения электрических и магнитных свойств поверхности твердых тел были приобретены специализированные атомно-силовые микроскопы фирмы NT-MDT (Россия). Создана лаборатория оптической трансмиссионной/абсорбционной, люминесцентной и фотоэлектрической спектроскопии твердых тел и твердотельных наноструктур.

С целью совершенствования материально-технической базы образовательной программы НОЦ для проведения лабораторных работ студентами была создана учебно-научная лаборатория сканирующей зондовой микроскопии NanoEducator, разработанная и изготовленная фирмой NT-MDT (Россия).

В 2006-2007 гг. НОЦ ФТНС ННГУ существенно укрепил и пополнил парк исследовательского аналитического и технологического оборудования за счет средств инновационной образовательной программы и проекта по созданию типового научно-образовательного центра «Нанотехнологии», выполняемых Нижегородским университетом.

Научные задачи, решаемые центром, в значительной степени связаны с исследованиями, ведущимися на физическом факультете и в Научно-исследовательском физико-техническом институте ННГУ совместно с академическими и отраслевыми институтами, с промышленностью и зарубежными исследовательскими центрами.

За время деятельности центра его сотрудниками было опубликовано более ста работ в иностранных реферируемых изданиях, 266 статей в отечественных реферируемых журналах, сделано 192 доклада на

международных и 532 доклада на российских конференциях. На базе НОЦ за 9 лет его функционирования подготовлены и защищены 4 докторские и 26 кандидатских диссертаций.

Нижегородский госуниверситет стал одним из нескольких вузов, получивших право на осуществление образовательной деятельности по новой для вуза специальности 202100 «Нанотехнология в электронике ». В 2007 г. проведена государственная аттестация образовательныхпрограмм подготовки специалистов и бакалавров по направлению «Нанотехнология». Были отмечены высокий уровень подготовки студентов, а также важная роль, которую играет НОЦ ФТНС ННГУ в учебном процессе.

Ежегодно в центре обучается более десяти студентов старших курсов и магистрантов, а также более пятнадцати аспирантов, принятых по конкурсу в исследовательские группы и лаборатории НОЦ. За последние пять лет число студентов старших курсов и магистрантов, прошедших обучение на основе научной работы с использованием современного оборудования,

Из жизни вуза

41

составило свыше 60 человек, большинство из них продолжили свое обучение в аспирантуре, поступили на работу в институты РАН, в отраслевые научно-исследовательские институты.

Для студентов, активно участвующих в научной работе, предусмотрена дополнительная стипендия из средств бюджета проекта. Материальные стимулы - это не только дополнительные стипендии и гранты, но и оплата поездок на семинары и конференции. Например, CRDF практикует конкурсы на мини-гранты, в том числе на поездки на научные конференции. 16 молодых на-учныхсотрудников НОЦпредставляли результаты своих исследований на международных конференциях в Германии, США, Англии, Польше, Турции, Японии, Чехии.

Немаловажную роль в образовательном процессе выполняет открытый студенческий научный семинар, действующий при НОЦ ФТНС с февраля 1999 г. Цель семинара -ознакомление студентов с новейшими достижениями и актуальными проблемами физики наноструктур, обучение молодых коллег навыкам представления результатов их собственных исследований. В рамках семинара было организовано более 70 «приглашенных лекций», среди них лекции таких известных ученых, как академик Л.В. Келдыш, член-корреспондент В.Ф. Гантмахер, академик В.Б. Тимофеев, академик Е.М. Ди-анов, профессор Б.С. Бакштейн (МИСИС), профессор В. Экштайн (Институт плазмо-физики Макса Планка, Германия), профессор М.-Е. Пистоль (факультет твердотельной физики университета г. Лунд, Швеция) и др. Семинар является также формой контроля за научной работой студентов, получающих стипендию. По окончании каждого этапа работы студент или аспирант пишет отчет и ежегодно выступает с докладом.

С целью поддержки нового поколения российских ученых Министерство образования и науки РФ и Американский фонд гражданских исследований и развития с 2003 г. совместно проводят программу стажировок молодых кандидатов наук в науч-

но-образовательных центрах, созданных по программе «Фундаментальные исследования и высшее образование ». Победителям конкурса выделяются гранты на сумму 12 000 долларов США на трехлетний период. Молодым ученым предоставляется возможность для профессионального роста в процессе научной и преподавательской деятельности в российских университетах. В настоящее время в НОЦ ФТНС стажируются 16 молодых ученых из вузов (физический и радиофизический факультеты ННГУ, Научно-исследовательский физико-технический институт ННГУ) и институтов РАН (Институт физики микроструктур, Институт прикладной физики).

Значимость результатов исследований, проводимых в НОЦ, и высокий уровень студенческих научных работ подтверждены различными наградами и именными стипендиями, которые в разные годы получали аспиранты и студенты центра: медаль Министерства образования РФ за победу в конкурсе на лучшую научную студенческую работу (1 работа), стипендия Президента РФ для аспирантов (9 работ), стипендия Правительства РФ (5 работ), стипендия Законодательного собрания Нижегородской области (1 работа), стипендия имени академика Г.А. Разуваева (12 работ); дипломами и наградами за доклады на всероссийских конференциях по физике полупроводников и полупроводниковой опто-и наноэлектронике в Санкт-Петербурге отмечены 13 работ.

Учеными НОЦ достигнуты результаты мирового уровня в области создания и исследования эпитаксиальных слоев разбавленных магнитных полупроводников (материалы спинтроники) [3]. Эти результаты могут быть использованы при разработке высокочувствительных сверхминиатюрных датчиков магнитного поля для записи и считывания информации на жёстких магнитных дисках, магнитно-управляемых транзисторов, устройств спин- и оптоэлектроники с магнитным управлением поляризацией света. Получены рекордные показа-

42

Высшее образование в России • № 4, 2008

тели пластичности в сплавах металлических сплавов с нанокристаллической структурой системы алюминий - кремний (более 700%), что существенно превосходит мировой уровень [4]. Научные результаты широко внедряются в учебный процесс на физическом факультете ННГУ.

Накопленный в НОЦ ФТНС ННГУ опыт проведения научных исследований и подготовки кадров является основой для создания модели специалиста по направлению «Нанотехнология». В настоящее время центр располагает достаточным потенциалом для решения задач по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации, в том числе для выполнения комплексных исследований в области нанотехнологий и наноматериалов и целенаправленной подготовки соответствующих специалистов.

Литература

1. См.: Стронгин Р. Г., Максимов Г. А.

Опыт интеграции образования и науки

// Высшее образование в России. — 2005. - №1.

2. См.: Горшков О.Н., Максимов Г.А., Пав-

лов Д.А. и др. Центр сканирующей зон-довой микроскопии Нижегородского государственного университета // Вестник ННГУ. Сер. Инновации в образовании.

— 2001. — Вып. 1.

3. См.: Dorokhin M.V., Zvonkov B.N., Danilov Yu.A, Podolskii V.V., Demina P.B., Vikhrova O.V., Malysheva E.I. Formation of magnetic GaAs: Mn layers for InGaAs/GaAs light emitting quan-tum-size structures // International Journal of Nanoscience. — 2007. — Vol. 6.

— N 2.

4. См.: Грязнов М.Ю., Чувильдеев В.Н.,

Сысоев А.Н., Копылов В.И. Сверхпластичность и внутреннее трение в микрокристаллическом магниевом сплаве МАГ-1 // Сб. тезисов докладов II Всероссийской конференции по наноматериалам НАН0-2007 совместно с IV Международным семинаром «Наноструктурные материалы 2007: Беларусь

— Россия». — Новосибирск, 2007.