Новости

Последние события и самая актуальная информация о деятельности РОСНАНО

Как «Монокристалл» выращивает искусственные кристаллы сапфира

28 мая 2018

ВЕДУЩАЯ: А вот еще одна новая разработка, на которую точно спрос будет. Российские инженеры запустили производство кристаллов искусственного сапфира огромных размеров.

КОРР.: Вес такой прозрачной глыбы — под 400 килограммов. Это не стекло, как можно подумать, а самый большой в мире кристалл сапфира. Искусственный камень вырастили в Ставрополе из расплава порошка оксида алюминия.

Олег КАЧАЛОВ, генеральный директор АО «Монокристалл» (портфельная компания РОСНАНО): Процесс роста кристалла происходит при экстремально высоких температурах, более 2000 градусов. Только представьте, это одна треть от температуры поверхности солнца.

КОРР.: Каждый кристалл растет несколько недель в особой установке. В ней не только высокая температура, которая поддерживается с точностью до десятых градуса, но и глубокий вакуум. Природные сапфиры цветные из-за примесей, и этот не имеет даже мельчайших загрязнений, что делает его особо ценным для нужд электроники.

Олег КАЧАЛОВ: Синтетический сапфир является основой целой индустрии производства светоизлучающих диодов. Такая вот пластина из сапфира служит основой для производства нескольких десятков тысяч светодиодов.

КОРР.: Если верить инженерам, каждый второй светодиод в мире сегодня выпускается с использованием компонентов, созданных здесь. Еще из такого кристалла делают стекла для часов, камер и даже экранов некоторых смартфонов. Надо очень постараться, чтобы поцарапать сапфир, тверже его только алмаз. Надо сказать, в создании подобных структур нашим ученым нет равных. Это лаборатория в Красноярске, здесь разработали самую экономичную технологию получения кристаллов.

Андрей НЕГРУ: Внутри этой печи температура 1000 градусов — кажется, очень много, но все относительно.

КОРР.: Многие полезные человеку кристаллы растут из оксидов, которые плавятся при очень высоких температурах. В природе это происходит в раскаленной магме, здесь же додумались сначала растворять тугоплавкие окислы в легкоплавких, это позволило снизить нагрев печи вдвое. Кстати, сейчас в ней выращивают уникальные кристаллы, их оптические свойства меняются в зависимости от приложенного магнитного поля.

Ирина ГУДИМ, научный сотрудник лаборатории радиоспектроскопии и спиновой электроники Института физики им. Л. В. Киренского СО РАН: Допустим, в новых квантовых компьютерах предлагается переключение каналов информационных, оптическое переключение, с помощью также магнитного поля, то есть мы меняем у кристалла магнитное поле, а он изменяет направление оптического потока.

КОРР.: Одни ученые считают, будущее вычислительной техники за оптическими микросхемами, главными элементами которых, как и сегодня, будут транзисторы, только не обычные, а фотонные, и вычисление в них будет производить свет. Соответственно, с его скоростью будут думать компьютеры. Но другие говорят, не все удобно делать с помощью света. У старой проверенной электроники есть свои плюсы, и хорошо, если фотоны и электроны смогли бы уживаться в одном устройстве. Подобные кристаллы позволят это сделать.