В нашей лаборатории реализованы ионно-пучковые методики модификации и анализа поверхности и тонких пленок, наноразмерных материалов.
Модификация материалов при облучении ионным пучком обусловлена введением атомов в поверхностный слой в диапазоне энергий от единиц электронвольт до мегаэлектронвольт. Широкий диапазон физических свойств, чувствительных к присутствию посторонних атомов или дефектов структуры включает в себя механические, электрические, оптические, магнитные и сверхпроводящие характеристики материалов. Использование ускоренных ионов дает возможность вводить любые требуемые химические элементы или создавать дефекты структуры и получать концентрации примесей и распределения, представляющие особый интерес; во многих случаях эти распределения не были бы достижимы иными способами.
Многие из существующих методик исследования поверхности, тонких пленок и наноразмерных структур имеют ряд недостатков, а именно, одни являются разрушающими, а другие имеют недостаточное разрешение распределения элементов по глубине или малую чувствительность. Ионно-пучковые методики исследования лишены перечисленных выше недостатков. С их помощью определяют элементный состав покрытий и модифицированных твердых тел, изучают профили распределения по глубине примесных или имплантированных атомов, определяют структуры и толщины слоев в многослойных покрытиях, а также процессы взаимодиффузии в этих слоях и наблюдают результаты процессов дефектообразования под различными воздействиями.
Для развития этих методик в МГУ на базе Физического факультета, НИИЯФ МГУ и ПАО «ТЕНЗОР» 24 марта 2006 года была основана совместная лаборатория ионно-пучковых нанотехнологий под руководством профессора В.С. Черныша. В этой лаборатории были объединены передовые ионно-пучковые технологии (широкий диапазон энергий ионной имплантации, пучки кластерных ионов, фокусировка ионного пучка), которые находят широкое применение в микро- и наноинженерии. Возможности лаборатории позволяют исследовать радиационную стойкость твердотельных материалов, а также изучать воздействие ионных пучков на биологические системы. Ускорительные комплексы лаборатории позволяют проводить как модификацию материалов, так и исследования с помощью ионных пучков. Отдельные методы являются уникальными не только для нашей страны, но и для всего мира. Работа пользователей в лаборатории позволяет осуществлять самые смелые передовые инновационные идеи.