Научно-исследовательская работа кафедры ТМЭ ведется по широкому спектру вопросов технологии, физики и физической химии материалов электроники и радиотехники в макро-, микро- и наноразмерном исполнении (в виде объемных моно- и поликристаллов, микро- и наноразмерных пленок, микропроводов, нанопорошков, наночастиц и сложных композитов на их основе). Это — моно- и поликристаллические ферриты всех типов, двойные и тройные полупроводниковые соединения, многокомпонентные аморфные магнетики, псевдосплавы.

Учебно-научные лаборатории кафедры
  • Лаборатория технологии материалов электроники.
  • Лаборатория физики магнитных материалов.
  • Лаборатория СВЧ-методов исследования магнитных материалов.
  • Лаборатория синтеза углеродных наноматериалов.
  • Лаборатория лазерной обработки наноматериалов.
  • Лаборатория синтеза микро- и наноразмерных пленок и покрытий.
  • Лаборатория мёссбауэровской спектроскопии.
  • Лаборатория материалов оптоэлектроники.

На кафедре работает 6 докторов наук-профессоров, 10 кандидатов наук-доцентов, 2 кандидата наук-ассистента и 2 ассистента без ученой степени.

На кафедре сформировались основные научные направления
  • Макро-, микро- и наноразмерные ферриты, композиты на их основе и технологии их получения (н. рук. д.ф.-м.н., проф. Костишин В.Г.).
  • Ферромагнитные аморфные магнитные микропровода для сенсорных приложений (н. рук. д.ф.-м.н., проф. Панина Л.В.)
  • Композиционные магнитные наноматериалы и металлоуглеродные нанокомпозиты (н. рук. д.т.н., проф. Кожитов Л.В. и д.т.н., проф. Козлов В.В.)
  • Композиционные материалы на основе ферромагнитного MnAs (MnSb, Mn2Sb и др.) и полупроводниковых соединений системы АIIBV, где A = Zn, Cd; B = As для перспективных устройств спинтроники (д.х.н., проф. Маренкин С.Ф.)
  • Мёссбауэровская спектроскопия магнитных оксидов (д. геол.-мин. н., проф. Коровушкин В.В.)
  • Композиционные радиопоглощающие материалы на основе ферромагнитных наполнителей в матрицах активных диэлектриков (н. рук. к.ф.-м.н., доц. Морченко А.Т.)
  • Катодные материалы для мощных приборов вакуумной СВЧ-электроники (н. рук. д.ф.-м.н., проф. Костишин В.Г.)
  • Светодиоды и материалы для их получения (к.ф.-м.н., доц. Рабинович О.И.)
  • СВЧ-методы измерения магнитных параметров ферритов (к.т.н., доц. Крутогин Д.Г.)
  • Разработка технологических процессов напыления металлических, полупроводниковых и диэлектрических пленок и покрытий в вакууме различными методами (к.т.н., доц. Сергиенко А.А., к.т.н., доц. Курочка А.С.)
  • Исследование особенностей ионно-электронной эмиссии с поверхности металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов в процессе их ионно-лучевого травления (к.т.н., доц. Сергиенко А.А., к.т.н., доц. Курочка А.С.)

Целый ряд указанных научных направлений поддержаны грантами РФФИ, ФЦП и хоздоговорными проектами.

  • Совместно с ФГУП АО «НПП «Исток им. Шокина» (г. Фрязино Моск. обл.) разработана технология получения гесагональных поликристаллических ферритов с высокой степенью магнитной текстуры для подложек микрополосковых приборов СВЧ-электроники мм-диапазона.
  • Разработаны и защищены патентами и НОУ-ХАУ энергоэффективные технологии получения методом радиационно-термического спекания (получено 7 патентов и 8 НОУ-ХАУ):
    • Изотропных и анизотропных поликристаллических гексаферритов бария для постоянных магнитов и активных сред СВЧ-электроники;
    • Железо-иттриевых ферритов-гранатов;
    • Марганец-цинковых, никель-цинковых и магний-цинковых ферритов-шпинелей.
  • Обнаружен при комнатной температуре гигантский магнитоэлектрический эффект в гексаферритах BaFe12O19 и SrFe12O19.
  • Разработаны и защищены патентами радиопоглощающие материалы на основе магнитомягких ферритов-шпинелей и технологии их получения (получено 8 патентов).
  • Разработана экономичная безэховая камера (патент РФ № 2447551), обладающая по сравнению с типовыми более эффективным радиопоглощением в диапазоне 30 МГц — 1,0 ГГц при стоимости ниже в 1,5-2,0 раза.
  • Разработаны технологии и синтезированы нанокомпозиты Fe3C/C, Co/C,Ni/C, FeNi3/C, FeCo/C, NiCo/C, FeCoNi/C. Указанные нанокомпозиты могут найти широкое применение в качестве активных сред электровакуумных усилителей СВЧ-диапазона, нагрузок в волноводных трактах, эфффективных радиопоглощающих и радиоэкранирующих покрытий.
  • Разработан целый ряд новых наноматериалов под действием ИК-нагрева полимеров.
  • Разработаны способы получения катодных сплавов Pd5Ba и Pt5Ba, а также эффективных катодов на их основе для мощных электровакуумных приборов СВЧ-электроники (получены 4 патента на разработки).
  • Методом мёссбауэровской спектроскопии изучена магнитная микроструктура ряда оксидных магнетиков и их фазовый состав в зависимости от технологии получения.
  • Разработаны макеты и демонстратор работы электротепловой противообледенительной системы (ЭТПОС) для летательных аппаратов на основе нагревательных элементов, использующих в качестве резистивного материала ферромагнитные микропровода и обладающих низкими массогабаритными показателями. Проведены эксперименты по проверке энергоэффективности ЭТПОС и построению электрической и теплофизической моделей функционирования системы.
  • Изучены фазовые превращения в аморфных микропроводах в процессе их направленной кристаллизации с целью управляемой модификации свойств (от магнитомягкого к магнитожесткому поведению).
  • Исследовано влияние механических напряжений и отжига на магнитную структуру и магнитоимпеданс аморфных CoFeSiBCr-микропроводов, как основы для построения дистанционных датчиков механических напряжений и температуры и встроенных систем для контроля (мониторинга) напряженно-деформированного состояния конструкций.
  • Изучены магнитные и оптические характеристики многослойных наноразмерных систем диэлектрик-ферромагнетик-полупроводник.
  • Изучен энергетический спектр кислородных вакансий в эпитаксиальных феррит-гранатовых пленках (YSmLuCa)3(FeGe)5O12 и его изменение под воздействием ионизирующих излучений.
  • Установлена природа высококоэрцитивного состояния в эпитаксиальных пленках (YBi)3(FeGa)5O12, выращенных на подложках Gd3Ga5O12 и (GdCa)3(GaMgZr)5O12.
  • Разработаны и защищены патентами методы модификации эпитаксиальных феррит-гранатовых пленок разных составов и приборов на их основе (получено более 20 патентов).
  • Изучено влияние электретного состояния на физические свойства и эксплуатационные параметры эпитаксиальных пленок ферритов-гранатов разных составов.
  • Разработан метод, электрическая схема и узел регистрации вторичных электронов, на который получен патент. Проведены измерения тока вторичных электронов при ионно-лучевом травлении различных материалов: металлов, полупроводников и диэлектриков. Экспериментально определены зависимости тока вторичных электронов от ширины запрещенной зоны Eg и высоты потенциального барьера (сродства к электрону)χ полупроводниковых материалов Ge, Si, GaAs, GaP, SiC. Разработана математическая модель ионно-электронной эмиссии с поверхности различных материалов в условиях ионно-лучевого травления.
  • Более десяти лет на кафедре велись работы по новому перспективному направлению технологии материалов: создание непланарных профильных монокристаллических материалов для полупроводниковых приборов (проф., д.т.н. Кожитов Л.В., к.т.н. Кондратенко Т.Т.). Эти работы отмечены рядом дипломов и наград престижных международных выставок.

За последние 10 лет (с 2009-го по 2018-й годы) сотрудниками кафедры ТМЭ защищены 4 докторских и 19 кандидатских диссертаций.

  • Докторские диссертации: Симакин С.Б. (2009 г.), Козлов В.В. (2009 г.), Костишин В.Г. (2009 г.), Панина Л.В. (2016 г.).
  • Кандидатские диссертации: Ермошин И.Г. (2009 г.), Рябинин Д.Г. (2011 г.), Тимошина М.И. (2011 г.), Курочка А.С. (2013 г.), Читанов Д.Н. (2013 г.), Нуриев А.В. (2013 г.), Костикова А.В. (2013 г.), Морченко А.Т. (2014 г.), Харламов Н.А. (2015 г.), Нгуен Х.В. (2015), Попкова А.В. (2015 г.), Зорин С.М. (2016 г.), Якушко Е.В. (2016 г.), Юданов Н.А. (2016 г.), Адамцов А.Ю. (2017 г.), Мельников А.А. (2017 г.), Исаев И.М. (2017 г.), Комлев А.С. (2018 г.), Тимофеев А.В. (2018 г.).
Награды
  1. Золотая медаль ХIV Московского международного Салона изобретений и инновационный технологий «АРХИМЕД-2011» за разработку «Радиопоглощающий феррит» (патент РФ № 2447551, авторы Костишин В.Г., Кожитов Л.В., Вергазов Р.М., Андреев В.Г., Морченко А.Т.).
  2. Золотая медаль 14-го Международного форума и выставки «14-е Высокие Технологии ХХ1 века» за проект «Способ получения нанокомпозита FeNi3/пиролизованный полиакрилонитрил» (Кожитов Л.В., Козлов В.В., Муратов Д.Г., Якушко Е В.).
  3. Золотая медаль Московского международного Салона изобретений и инновационный технологий «АРХИМЕД-2016» за разработку "Измерительный магнитоэллипсометрический комплекс для определения оптических, магнитных и геометрических параметров магнитных гетероструктур (патенты РФ №№ 2539828, 2549843 и 2544276, авторы Панина Л.В., Юданов Н.А., Морченко А.Т., Костишин В.Г., Читанов Д.Н., Комлев А.С.).

Планирование исследований кафедры на ближайшие годы предполагает дальнейшее активное развитие существующих научных направлений.

Кафедрой выполнен ряд проектов НИР
  1. Государственный контракт № П593 от 24.05.2010 г. «Разработка перспективных наноструктурных ферритовых материалов и комбинированных поглотителей электромагнитного излучения для оборудования безэховых камер и сверхширокополосных радиотехнических систем» по конкурсу ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры России на 2007-2012 годы» № НК-591П Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Радиофизика, акустика и электроника» в рамках мероприятия 1.2.2 программы «Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук» 2010-2012 гг. (сумма 2,4 млн. руб, н. рук., к.ф.-м.н., доц. Костишин В.Г.)
  2. Опытно-конструкторская работа «Разработка технологии изготовления исходных порошков и режимов спекания специальных материалов», шифр «Защита-МИСиС» по Договору № 33/178-12 от 11.01.2012 г. (в обеспечение ОКР «Защита-ТК», выполняемой ФГУП НПП «Исток» в рамках ФЦП «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники на 2008-2015 годы»), 2012 г. (сумма 9,1 млн. руб, н. рук. д.ф.-м.н., доц. Костишин В.Г.)
  3. Государственный контракт № 11.519.11.4026 «Разработка нового класса наноразмерных материалов на основе пленочных магнитных электретов и мультиферроиков для сверхплотной магнитной и магнитооптической записи информации» по конкурсу в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2013 годы», Выполнение научно-исследовательских работ по лоту: «Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области информационно-коммуникационных технологий, выполняемые в рамках Таможенного Союза». 2012-2013 гг. (сумма 2,8 млн. руб, н. рук. д.ф.-м.н., доц. Костишин В.Г.)
  4. Государственный контракт № 14.519.11.0054 «Разработка научно-технических основ высокоэффективной радиационно-термической технологии получения магнитомягкой ферритовой керамики для радиоэлектроники, приборостроения и радиопоглощающих покрытий» по конкурсу в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2013 годы», Выполнение научно-исследовательских работ по лоту: «Разработка научно-технических основ высокоэффективной радиационно-термической технологии получения ферритовой керамики различного функционального назначения». 2013 г. (сумма 6,0 млн. руб, н. рук. д. ф. м.-н., доц. Костишин В.Г.)
  5. Государственный контракт № 14.513.11.0015 «Разработка неразрушающего in situ контроля многослойных магнитных наноструктур с полупроводниковыми и диэлектрическими прослойками посредством эллипсометрических, магнитооптических, индуктивных и магниторезистивных измерений» по конкурсу в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2013 годы», Выполнение научно-исследовательских работ по лоту: «Разработка новых управляемых методов контроля магнитных наноструктур с немагнитными прослойками». 2013 г. (сумма 6,6 млн. руб, н. рук. к.ф.м.-н., проф. Панина Л.В.)
  6. Опытно-конструкторская работа «Разработка технологии создания катодных материалов на основе щелочноземельных и редкоземельных металлов для мощных электровакуумных СВЧ-приборов, шифр «Электровакуум-МИСиС» по Договору № 33/241-13, в обеспечение НИОКР «Электровакуум», выполняемой ФГУП НПП «Исток» по государственному контракту в рамках программы «Развитие промышленности редких и редкоземельных металлов» государственной программы РФ «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособностей». 2013-2015 г. (сумма 8,3 млн. руб, н. рук. д.ф.-м.н., проф. Костишин В.Г)
  7. Грант РФФИ (договор № НК 13-08-01319\13 от 28.03.2013 г.) на выполнение работ «Миниатюрные магнитоимпедансные сенсоры для регистрации слабых магнитных полей с высоким пространственным разрешением». 2013-2015 г.г. (сумма 1,35 млн. руб, н. рук. к.ф.-м.н., проф. Панина Л.В.)
  8. Грант РФФИ (договор № НК 13-03-01316\13 от 28.03.2013 г.) на выполнение работ «Разработка физических и технологических основ создания перспективных композиционных радиопоглощающих и экранирующих материалов и покрытий на основе упорядоченных магнетиков». 2013-2015 г.г. (сумма 1,35 млн. руб, н. рук. к.ф.-м.н., доц. Подгорная С.В.)
  9. Опытно-конструкторская работа «Проведение аналитических исследований факторов, влияющих на эксплуатационные характеристики теплоотводящих оснований из композиционных материалов», шифр «Лекгость-МИСиС» по Договору № 33/266-14 (9219108), в обеспечение СЧ ОКР «Легкость», выполняемой ОАО «НПП „Исток“ им. Шокина» по государственному контракту в рамках федеральной целевой программы «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» 2014-2015 г. (сумма 2,0 млн. руб, н. рук. д.ф.-м.н., проф. Костишин В.Г.)
  10. Задание № 11.2502.2014/К (3219022) от 10.06.2014 на выполнение научно-исследовательской работы в рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности по теме «Разработка и получение на основе гексагональных ферритов М-типа высокотемпературных мультиферроиков для устройств сенсорики, магнитной памяти и спинтроники» 2014-2016г. (сумма — 15,0 млн. руб, н. рук. д.ф.-м.н., проф. Костишин В.Г.)
  11. Соглашение № 14.575.21.0030 (3219201) от 27.02.2014 на прикладные научные исследования по теме «Разработка составов и технологии изготовления поликристаллических гексаферритов с целью создания СВЧ развязывающих ферритовых устройств коротковолновой части см и мм диапазона длин волн в микрополосковом исполнении» по конкурсу в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014-2020 годы» 2014-2017 г. (сумма 27,0 млн. руб, н. рук. д.ф.-м.н., проф. Костишин В.Г.)
Научно-исследовательская работа по грантам
  1. Грант РФФИ 18-58-53059\18. In situ характеризация многофункциональных композитов, содержащих ферромагнитные микроволокна, с использованием микроволновых методов. 01.01.2018 — 31.12.2018. (сумма 1,17 млн. руб, н. рук. д.ф.-м.н., проф. Панина Л.В.)
  2. Грант РФФИ 17-32-50179\17. Влияние частичной упорядоченной кристаллизации на процессы перемагничивания и магнитострикцию в ферромагнитных микропров. 30.01.2018 — 30.07.2018. (сумма 0,72 млн. руб, н. рук. д.ф.-м.н., проф. Панина Л.В.)
  3. Хоздоговор № 157 от 15.06.2017 г. Разработка технологии получения дисперсных нанокомпозитов Ag/C, эффективных в качестве сорбентов для утилизации газообразных радиоактивных соединений йода. 01.01.2018 — 31.12.2018 (сумма 0,35 млн. руб, н. рук. д.т.н., проф. Кожитов Л.В.)

Композитные материалы с электромагнитными функциональными свойствами и методы их характеризации (Поддержан грантом РФФИ18-58-53059/18 совместно с NSFC No. 51750110493)

Костишин Владимир Григорьевич
Кожитов Лев Васильевич
Маренкин Сергей Федорович
Панина Лариса Владимировна
Козлов Владимир Валентинович
Коровушкин Владимир Васильевич
Подгорная Светлана Владимировна
Сергиенко Андрей Алексеевич
Морченко Александр Тимофеевич
Исаев Игорь Магомедович
Рабинович Олег Игоревич
Якушко Егор Владимирович
Муратов Дмитрий Геннадиевич
Тимофеев Андрей Владимирович
Юданов Николай Анатольевич
Беклемишева Анна Владимировна
Евстегнеева Светлана Анатольевна