Многослойная рентгеновская оптика дифракционного качества для перспективных задач физики, нанодиагностики и наноструктурирования конденсированного вещества

Название НИОКТР	Многослойная рентгеновская оптика дифракционного качества для перспективных задач физики, нанодиагностики и наноструктурирования конденсированного вещества
Аннотация	Благодаря современным успехам в области технологий синтеза многослойных зеркал (МЗ) и изготовления сверхгладких и сверхточных подложек для зеркал появилась реальная возможность использовать традиционные оптические методы в диапазонах мягкого рентгеновского (МР) и экстремального ультрафиолетового (ЭУФ) излучения. Реализация этой возможности открывает принципиально новые перспективы в нанодиагностике вещества, в микро- и наноэлектронике, микробиологии, астрономии и в других приложениях. И всё же, несмотря на заметные успехи последних десятилетий, многие возможности рентгеновской оптики до сих пор остаются нереализованными. Для широкого внедрения этих методов в практику необходимо решить ряд ключевых проблем, что и является темой проекта. Одной из важных проблем является необходимость повышения отражательной способности МЗ с сохранением или улучшением прочих свойств – механических, термических, временных. Повышение коэффициентов отражения особенно важно для таких приложений как проекционная ЭУФ-литография, МР-микроскопия. Строительство в России синхротронов 4-го поколения ставит вопрос о термостойких МЗ – тепловые нагрузки вырастают на порядок. Создание оптики дифракционного качества предъявляет высокие требования к точности формы оптических элементов. А на ней могут сказываться как сами механические напряжения в МРЗ, так и их эволюция вследствие термических воздействий. Таким образом требуется разрабатывать МРЗ с высокими коэффициентами отражения, высокой термостойкостью, временной стабильностью параметров, а также с околонулевыми значениями внутренних напряжений. Крайне важной задачей является создание подложек с субнанометровой точностью формы поверхности. Здесь требуется параллельное развитие методов изготовления таких поверхностей и методик их аттестации. При этом подложки с осажденными на них МРЗ должны сохранять форму в том числе и под воздействием мощных пучков излучения синхротронов 4-го поколения. Это обстоятельство обозначает еще одну проблему – поиск и изучение свойств новых материалов с высокой теплопроводностью, которые могли бы стать основой для оптики дифракционного качества. Проект будет сосредоточен на разработке методов изготовления многослойной оптики, обеспечивающей дифракционно-ограниченное получение изображений в рентгеновском диапазоне длин волн. Для достижения этой цели будут решены следующие задачи. а) Для синхротронных приложений будут разработаны методы химико-механической и ионно-лучевой обработки нового для рентгеновской оптики материала «Скелетон», обеспечивающие шероховатость поверхности порядка ангстремов и точность формы поверхности на уровне субнанометров. б) Будут развиты методики аттестации формы высокогабаритных подложек. в) Для синхротронных приложений будет разработана технология изготовления протяженных (с линейными размерами до 1,5 метров) МРЗ. В том числе и криволинейных с формой поверхности, соответствующей заданной на уровне 1 нм. г) Будут развиты методы изготовления и аттестации многостриповых МРЗ. То есть зеркал с несколькими отражающими зонами в пределах одной подложки. д) С целью повышения отражающей способности будут развиваться методы управления интерфейсами в МРЗ. Как за счет внедрения антидиффузионных слоев, так и за счет насыщения незаполненных атомных связей при формировании пленок химически активными компонентами в распыляющей газовой смеси. е) Будут изучены новые технологические подходы к синтезу тонких пленок (использование газовых смесей, ионно-пучковое распыление мишеней, ионная обработка поверхностей тонких пленок). Решение поставленных задач позволит продвинуться в развитии многослойной рентгеновской оптики. Прежде всего, будет создана научная и приборная база для изготовления и аттестации оптических элементов для синхротронов 4-го поколения. Будут разработаны новые составы МРЗ с улучшенными характеристиками. Для этого будут изучены механизмы формирования микроструктуры пленок и интерфейсов в МРЗ. На основе этих составов, а также методов изготовления и характеризации асферических зеркал дифракционного качества будут созданы оптические элементы для МР-микроскопии, ЭУФ-литографии и солнечной астрономии.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	72000.0
Дата начала	2025-05-22
Дата окончания	2027-12-31
Номер контракта	21-72-30029-П
Дата контракта	2025-05-22
Количество отчетов	1
УДК	538.97 539.216.2 539.23
Количество просмотров	5
Руководитель работы	Полковников Владимир Николаевич
Руководитель организации	Денисов Григорий Геннадьевич
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ ИМ. А.В. ГАПОНОВА-ГРЕХОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-07-16 13:12:09 UTC, 2025-07-16 13:12:09 UTC
ОКПД	Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ; РЕНТГЕНОВСКАЯ ОПТИКА; ШЕРОХОВАТОСТЬ; ЛИТОГРАФИЯ; ДИФРАКЦИОННОЕ КАЧЕСТВО; КОЭФФИЦИЕНТ ОТРАЖЕНИЯ
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	29.19.16 - Физика тонких пленок. Поверхности и границы раздела; 29.31.21 - Оптика твердых тел
OECD	—
OESR	Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость)
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	—