Информация о материале

Обновлено: 11 апреля 2023

Аналитическая лаборатория основана в 1964 г. профессором, д.х.н. И.Г. Юделевичем в составе отдела полупроводниковых материалов. С 1989 по 1999 г. заведующей лабораторией была д.х.н. И.Р. Шелпакова, с 1999 г. по 2020 г. лабораторией руководил д.т.н. А.И. Сапрыкин. С 2020 г. заведующим лабораторией является к.х.н. Н.С. Медведев. Основное направление деятельности лаборатории - исследования аналитических возможностей инструментальных методов многоэлементного анализа и разработка высокочувствительных и высокоточных методик количественного химического анализа разнообразных объектов, в том числе веществ высокой чистоты, функциональных материалов, химреактивов, экологических, биологических, технологических объектов.

Научные задачи  Прикладные задачи   Партнеры  Оборудование   Педагогическая работа  Организационная деятельность

Фундаментальные научные задачи

Научные и производственные связи, партнеры

Список партнеров (организаций), с которыми работает лаборатория:

• Институты СО РАН: ИГиМ, ИХКиГ, ИЯФ, ИФП, ИТ, БИОХ и др.
• Институты РАН: ИОНХ, ИПТМ, ГЕОХИ и др.
• Предприятия: КГХК, НЗХК, НОВЭЗ, КрАЗ, ООО НПВО «ИВА» и др.
• Другие организации: ЦКБ СО РАН, Институт патологии кровообращения СО РАМН, ГНЦ  ВБ «Вектор», ВМК «Оптоэлектроника», ООО НПФ «Люмэкс-Сибирь»,  и др.

Международные связи лаборатории:
Институт Пауля Шерера (Швейцария, г. Виллиген). Сотрудничество по изучению химического состава высокогорных льдов бассейна р. Актру (Алтай) - д.т.н.Сапрыкин А.И., к.х.н. Шуваева О.В.
Грайфсвальдский университет, институт химии (Грайсфальд, Германия)). Сотрудничество по теме «Voltamperometry of Solid States» - к.х.н. Захарчук Н.Ф.
Казахский университет (Алма-Ата). Сотрудничество по теме: «Экология Приаралья» - к.х.н. Захарчук Н.Ф.

Список уникального оборудования и оригинальных методических разработок лаборатории

Оборудование:

1. Лазерный масс-спектрометр(ЛИМС) ЭМАЛ-2, ПО «Электрон», Украина.
2. Атомно-эмиссионный спектрометр с возбуждением в индуктивно-связанной плазме (ИСП-АЭС) с приставкой для искрового пробоотбора iCAP – 3500, “ThermoElemental” США.
3. Атомно-эмиссионный спектрометр PGS-2, KarlZeis” (Германия) с возбуждением в дуге постоянного тока (ДПТ-АЭС) “ с многоканальной системой регистрации спектров МАЭС «ВМК-Оптоэлектроника», Россия.
4. Атомно-эмиссионный спектрометр PGS-2, “KarlZeis” (Германия) с возбуждением в двухструйном дуговом плазматроне (ДДП-АЭС) с многоканальной системой регистрации спектров МАЭС «ВМК-Оптоэлектроника», Россия.
5. Атомно-абсорбционный спектрофотометр Z-8000, Hitachi, Япония.
6. Атомно-абсорбционный спектрофотометр SOLAAR, Intertech, США.
7. Электрохимическая система 757 «Computrace», Швейцария.
8. Универсальная электрохимическая система «Eco-Chemie», Голландия.
9. Вольтамперометрический анализатор «ИВА-5», Россия.
10. CHN-анализатор «EvroVektor 3000», Италия.

Оригинальные разработки:

1. Разработаны комбинированные методики АЭС и МС анализа высокочистых оксидов (CdO, TeO₂, SiO₂, GeO₂, Bi₂O₃, и др.) с использованием предварительного концентрирования микропримесей отгонкой основы пробы. Преимущества перед другими методами анализа: возможность использования большой навески пробы; отсутствие необходимости растворения пробы; использование минимального количества реактивов, благодаря чему значительно (до n^.10^-7) снижены пределы обнаружения элементов-примесей.
2. Совместно с ООО «ВМК Оптоэлектроника» на базе действующего двухструйного дугового плазмотрона (ДДП) создан макет ДДП-эмиссионного спектрометра. Разработана новая модель плазменной горелки, отличающаяся большей надежностью по сравнению с имеющейся моделью. С целью усовершенствования ДДП-АЭС спектрометра предложен искровой диспергатор пробы с управляемой периодичностью и длительностью разрядов, разработана система регулировки потоков плазмообразующего и транспортирующего газа; разработана новая конструкция горелок ДДП с осесимметричными электродами и эффективной системой охлаждения.
3. Исследованы условия термического поведения химических форм ртути с учетом их физико-химических свойств. Предложен способ прямого определения химических форм ртути (Hg²⁺, монометил- и сульфида ртути) в твердых объектах окружающей среды (почвы, породы, донные отложения и др.), сочетающий термическое разложение on-line c атомно-абсорбционным детектированием. Пределы обнаружения в пересчете на ртуть соответствуют (мкг/г): 0,007 для HgS , 0,01 для (CH₃)HgCl+ и 0,04 для Hg²⁺, при относительном стандартном отклонении в интервале 0,15 - 0,50.
4. Разработаны методики (вольтамперометрического титрования) определения сульфидной и сульфатной серы в питьевой и природной воде, а также хлорид-ионов в оксиде германия. По сравнению с существующими разработанные методики отличаются простотой процедуры анализа, примерно на порядок более низкими пределами обнаружения (0,05 мкг/л для вод и 1·10^-4% для оксида германия) и погрешностями, не превышающими 10% отн.

Педагогическая работа

На базе лаборатории проходят практику студенты III, IV, V и VI курсов кафедры аналитической химии ФЕН НГУ. Лаборатория принимает активное участие в работе Научно-методического центра НГУ по аналитической химии (лекционные и практические занятия).

1. Сотрудники лаборатории совмещают основную научную работу с преподавательской деятельностью в НГУ:

• А.И. Сапрыкин – профессор кафедры аналитической химии ФЕН НГУ, читает курс лекций по инструментальным методам элементного анализа для студентов 4 и 5 курсов;
• О.В. Шуваева – доцент кафедры аналитической химии ФЕН НГУ, читает лекции и проводит лабораторные занятия по атомно-эмиссионному методу анализа природных объектов у студентов 4  курса;
• Н.Ф. Бейзель – старший преподаватель кафедры аналитической химии ФЕН НГУ, читает лекции и проводит лабораторные занятия по атомно-абсорбционному методу анализа у студентов 4 курса, ведет практикум по оптическим методам анализа у студентов 3 курса. Является секретарем кафедры аналитической химии.
• Е.В. Полякова -  старший преподаватель кафедры аналитической химии ФЕН НГУ, ведет практикум по оптическим методам анализа у студентов 3 курса, по методу капиллярного электрофореза у студентов 4 курса.
• П.С. Галкин – доцент кафедры аналитической химии ФЕН, ведет практикум по электрохимическим методам анализа у студентов 3 курса.
• А.Р. Цыганкова – старший преподаватель кафедры аналитической химии ФЕН НГУ, читает лекции по атомно-эмиссионному методу анализа, пробоотбору и пробоподготовке у студентов 4 курса; ведет практикум по аналитической химии у студентов 2 курса ФЕН.
• А.П. Зубарева – доцент кафедры химии СУНЦ НГУ.

1. Подготовлены и выпущены учебные и методические пособия:

1. Шуваева О.В., Бейзель Н.Ф. «Аналитическая химия объектов окружающей среды. Часть I. Определение микроэлементов в природных средах». Издание НГУ. Новосибирск, 2005.
2. Бейзель Н.Ф. «Атомно-абсорбционная спектрометрия». Изд-во НГУ, 2008.
3. Сапрыкин А.И. «Методы рентгеноспектрального анализа». Учебное пособие. 2011, НГУ, 82 с., уч.-изд. л. 5,1.
4. Шуваева О.В. «Капиллярный электрофорез как перспективный метод вещественного анализа объектов окружающей среды» Методическое пособие. Новосибирский государственный университет. Новосибирск, 2012. 84 с., уч.-изд. л. 5,2.
5. Коковкин В.В., Шуваева О.В., Морозов С.В., Рапута В.Ф. Руководство по методам полевых и лабораторных исследований снежного покрова, численной интерпретации данных химического анализа. Методическое пособие. – Новосибирск: НГУ. 2012. 85 с.
6. Коковкин В.В., Миронов И.В., Патрушев Ю.В., Бейзель Н.Ф., Притчина Е.А., Галкин П.С., Коваленко Г.А., Плюснин П.Е.,  Полякова Е.В., Уткин В.А.,  Шашков М.В., Шерстюк О.В. «Теоретическая электрохимия и инструментальные методы анализа». Учебно-методическое пособие 2015, Новосиб. гос. ун-т, Новосибирск, 89 с.
7. Миронов И.В., Притчина Е.А., Бейзель Н.Ф., Полякова Е.В. «Оптические методы анализа (лабораторные работы)». Методическое пособие. 2016, Новосиб. гос. ун-т, Новосибирск, 68 С.
8. Шуваева О.В. «Применение атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой в анализе объектов окружающей среды» 2016, Новосиб. гос. ун-т, Новосибирск, 86 С.
9. Коваленко Г.А., Коковкин В.В., Плюснин П.Е., Галкин П.С. Практическое руководство по электрохимическим методам анализа: учеб.-метод. пособие; Новосиб. гос. ун-т. – Новосибирск: ИПЦ НГУ, 2018. – 76 с.

Участие в научных и научно-технических советах, комитетах, обществах, редколлегиях

• Д.т.н. Сапрыкин А.И. является членом диссертационного совета Д 003.051.10 при ИНХ СО РАН.
• Д.т.н. Сапрыкин А.И. является членом Научного совета по аналитической химии РАН и химии высокочистых веществ РАН.
• Д.т.н. Сапрыкин А.И., к.х.н. Шуваева О.В. и Бейзель Н.Ф. являются членами Научного совета по аналитической химии СО РАН и принимают активное участие в подготовке и проведении Сибирских аналитических конференций и семинаров, в том числе Международных симпозиумов «Применение МАЭС в промышленности» и научных конференций «Аналитика Сибири и Дальнего Востока».
• Д.т.н. Сапрыкин А.И. является председателем Новосибирского отделения Всероссийского Масс-спектрометрического Общества. 

Постер лаб. 416 на праздновании 65-летия ИНХ СО РАН (2022)

Вложения:

Постер лаборатории на Праздновании 60летия ИНХ СО РАН

Фотоархив

Информация о материале

Обновлено: 29 сентября 2023

Лаборатория создана в 1963 году в связи с организацией в ИНХ СО АН СССР отдела химии полупроводников. Первоначальное название – лаборатория полупроводниковых пленок и защитных покрытий. В состав лаборатории вошли сотрудники трех подразделений, заведующим был назначен к.х.н. Ф.А. Кузнецов. В 1971 году после выделения из ее состава группы диэлектрических слоев лаборатория получила название лаборатории эпитаксиальных слоев. За 46 лет существования из лаборатории выделились три лаборатории (лаборатории Белого В.И., Стенина Ю.Г. и Окотруба А.В.) и две группы (Васильева Я.В. и Баковца В.В.). В 2008 году в состав лаборатории вошла часть лаборатории диэлектрических слоев. В 2018 году решением Ученого совета ИНХ СО РАН (прот. № 27 от 15.03.2018) лаборатория переименована в "Лабораторию функциональных пленок и покрытий". В настоящее время общая численность сотрудников составляет 19 человек. Возглавляет лабораторию к.х.н. М.Л. Косинова.

 Научные задачи  Прикладные задачи   Партнеры  Оборудование  Видео 

Фундаментальные научные задачи 

• Создание новых процессов синтеза пленок функциональных материалов на основе изучения фундаментальных закономерностей – взаимосвязи химического, фазового состава, структуры, физических и функциональных характеристик слоев и многослойных структур. Изучение возможных областей применения этих материалов.
• Физико-химические исследования газофазных процессов синтеза пленок.

Основные направления исследований

• Изучение процессов разложения легколетучих соединений в газовой фазе:
  • Термодинамическое моделирование многокомпонентных систем, используемых в процессах осаждения из газовой фазы.
  • Изучение кинетических закономерностей и механизма роста тонких пленок (полупроводниковых и диэлектрических материалов, оптических, твердых, защитных покрытий), синтезированных термическим и плазмохимическим разложением легколетучих элементоорганических и комплексных соединений.
  • Исследование химического и фазового состава, микроморфологии, структуры тонких слоев, их связи с условиями синтеза и природой подложки. Изучение механизмов термической и химической стабильности, старения и деградации получаемых материалов.
  • Получение данных о зависимости функциональных характеристик (электрофизических, оптических, магнитных и механических) синтезируемых пленок от их химического строения, структуры, типов примесных и собственных дефектов
  • Использование оптических методов при изучении пленок диэлектриков, полупроводников и металлов с целью определения их строения.
  • Изучение возможности применения покрытий.

Научные и производственные связи, партнеры 

Лаборатория имеет широкие научные контакты и осуществляет сотрудничество с российскими и зарубежными университетами и исследовательскими центрами. Совместная работа проводится в рамках проектов РФФИ.

• Институт катализа им. Г.М. Борескова СО РАН, Новосибирск
• Институт лазерной физики СО РАН, Новосибирск
• Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, Новосибирск
• Институт химии твердого тела СО РАН, Новосибирск
• Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск
• Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск
• Иркутский институт химии СО РАН
• Московский институт стали и сплавов
• Новосибирский государственный университет
• Санкт-Петербургский государственный университет
• Индийский институт науки, г. Бангалор, Индия
• Институт полупроводников КАН, Пекин, КНР
• Национальная физическая лаборатория, Дели, Индия
• Национальный политехнический университет Армении, Ереван, Республика Армения
• Национальный Университет Цинь-Хуа, Синджу, Тайвань
• Университет науки и технологии Ляонинь, Аньшань, КНР
• Университет Тохоку, Сендай, Япония
• Уханский университет технологии, г. Ухан, КНР
• Шеньянский университет химической технологии, Шеньян, КНР

- Проект РФФИ-BRICS 18-53-80016 «Биомедицинские покрытия из карбида кремния, полученные химическим осаждением из газовой фазы» (рук-ли проф. Б. Басу, проф. Р. Ту, к.х.н. Косинова М.Л.)

- Проект РФФИ-DST 19-53-45012 ИНД_а «Сопряженные гетероструктуры наностенок h-BCN и двумерных нанослоев» (рук. к.х.н. Меренков И.С.)

- Проект РФФИ – 18-53-52009 МНТ_а «Рост «high-k» диэлектриков на двумерных материалах и изучение их границы раздела для инновационной наноэлектроники» (рук. к.х.н. Лебедев М.С.)

Список уникального оборудования 

• 9 установок для синтеза пленок методами ALD, PECVD, ICPCVD, LPCVD и PVD
• растровый электронный микроскоп JSM 6700F с приставкой EDS EX-23000 BU
• универсальный оптический микроскоп NU-2
• спектральный эллипсометр ЛЭФ-511 КАСЭК
• лазерный эллипсометр фотометрический ЛЭФ-3
• прибор для измерения кривизны образцов, определения КТР и модуля Юнга
• сканирующий спектрофотометр UV-3101PC

Видео

Тонкие пленки, которые нельзя увидеть! Большая Научная Экскурсия

Фотоархив

2017