Приложение N 1. Перечень работ и проектов, выполняемых в 2005-2006 годах в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы по приоритетному направлению "Индустрия наносистем и материалы" (II очередь)

Приложение N 1
к приказу Федерального агентства
по науке и инновациям
от 15 февраля 2005 г. N 9

Перечень
работ и проектов, выполняемых в 2005-2006 годах в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы по приоритетному направлению "Индустрия наносистем и материалы" (II очередь)

Лот 1.

ИН-12.3/004. Разработка тонкопленочных покрытий и наноразмерных порошков на основе квазикристаллов

1. Цель работы: Разработка квазикристаллических материалов в виде тонкопленочных покрытий и наноразмерных порошков и исследование их механических, электрических, оптических, трибологических, радиационностойких и других свойств, имеющих практическое значение для машиностроения, авиастроения, атомной техники и других отраслей промышленности в качестве элементов композитных изделий и систем с улучшенными свойствами.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Создание и использование квазикристаллических материалов в виде тонкопленочных покрытий и наноразмерных порошков в качестве элементов композитных изделий и систем;

2.1.2. Научно-технический задел по теме проекта должен быть защищен патентами, действующими на территории России;

2.1.3. Разработанные технологии должны обеспечить многократное повышение эффективности квазикристаллических материалов по сравнению с широко применяемыми в Российской Федерации материалами с аналогичным функциональным назначением.

2.2. Экономические показатели.

Разработанные материалы и продукция на их основе должны быть ориентированы на массовое применение в различных отраслях промышленности и быть конкурентоспособными на мировом рынке.

2.3. Достижение значений индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований по созданию квазикристаллических материалов.

3.2. Обеспечение защиты прав интеллектуальной (промышленной) собственности.

3.3. Получение опытных партий продуктов и макетных изделий.

4. Лимит бюджетного финансирования: 3,0 млн. рублей (мероприятие 1.2 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005 год.

Лот 2.

ИН-12.3/005. Получение и исследование нанокристаллов путем кристаллизации во внутреннем канале нанотрубок.

1. Цель работы: разработка научных основ кристаллизации различных материалов во внутреннем канале нанотрубок. Исследование измененной структуры и новых физических свойств полученных нанокристаллов, размеры которых определяются уникально малым диаметром (1-1,2 нм) внутреннего канала.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Разработка технологии кристаллизации во внутреннем канале нанотрубок должна обеспечить создание нанокристаллов, в том числе одномерных, размеры которых в поперечном направлении определяются уникально малым диаметром (1-1,2 нм).

Исследование методом электронной микроскопии высокого разрешения ожидаемой деформации кристаллической ячейки;

2.1.2. Разрабатываемые технологии должны быть основаны на едином научно-техническом заделе и унифицированной аппаратно-методической платформе.

2.1.3. Технические разработки, выполненные в рамках проекта, должны быть защищены патентами, действующими на территории Российской Федерации;

2.1.4. Исследование кристаллизации во внутреннем канале трубок создаст уникальные возможности для понимания тенденций в изменении структуры и физических свойств кристаллов при переходе к размерам, определяемом диаметром внутреннего канала (несколько кристаллических ячеек).

2.2. Экономические показатели.

Разработанные технологии кристаллизации во внутреннем канале нанотрубок должна быть ориентирована на создание уникальных возможностей для понимания тенденций в изменении структуры и физических свойств кристаллов при переходе к размерам определяемым диаметром внутреннего канала нанотрубок. Эти разработки в конечном счете должны быть нацелены на создание нанокристаллов с новыми физическим свойствами.

2.3. Достижение значений индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Проведение работ по получению нанотрубок с одиночными стенками методом каталитического электродугового синтеза.

3.2. Проведение научно-исследовательских работ фундаментального характера по кристаллизации различных материалов во внутреннем канале нанотрубок.

3.3. Исследование структуры и свойств полученных нанокристаллов.

3.4. Обеспечение защиты прав интеллектуальной собственности.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 5,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 2,5 млн рублей. (мероприятие 1.2 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005 год.

Лот 3.

ИН-12.3/006. Разработка наноструктурированных твердых сплавов с твердостью свыше 2100 высокоэнергетическими методами синтеза и компактирования.

1. Цель работы:

создание наноструктурных твердых сплавов с резко повышенной твердостью и износостойкостью для применения в изготовлении вращающегося инструмента (сверла и прокатные валки), микросверл и фрез для электронной темы.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Новые наноструктурные твердые сплавы, кроме резкого повышения твердости и износостойкости (более чем в 2 раза), должны обладать на 30-50% более высокими прочностными свойствами, что позволит расширить области их применения;

2.1.2. Разработка наноструктурных твердых сплавов должна быть основана на приоритете Российской научной школы;

2.1.3. Научно-технический задел по теме проекта должен быть патентно чист и защищен патентами России и других стран;

2.1.4. Производство наноструктурных твердых сплавов позволит использовать их в областях, где ранее использовались более дорогие материалы (сверхтвердые, алмазные).

2.2. Экономические показатели.

Производство широкого ассортимента наноструктурных твердых сплавов должно резко повысить производительность труда, его автоматизацию, быть менее энергоемко.

2.3. Достижение значений индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Исследование плазмохимического синтеза высокодисперсных порошков системы W-C.

3.2. Исследование низкотемпературного синтеза нанопорошков карбида вольфрама.

3.3. Исследование процесса получения нанопорошков системы WC-Co.

3.4. Исследование процессов компактирования нанопорошков высокоинтенсивными методами (горячее прессование, импульсное и взрывное прессование).

3.5. Изучение комплекса механических свойств наноструктурных твердых сплавов.

3.6. Изготовление и опробование наноструктурных твердых сплавов.

4. Лимит бюджетного финансирования: 3,0 млн рублей (мероприятие 1.2. Программы).

5. Сроки выполнения: 2005 год.

Лот 4.

ИН-12.3/007. Разработка новых методов получения нитевидных кристаллов одномерных суперионных проводников.

1. Цель работы:

Разработка высокоэффективных и экономически выгодных оригинальных методов получения анизотропных суперионных проводников в виде нитевидных кристаллов, нановолокон и материалов с тканевой структурой со специальными свойствами для фундаментальных исследований и прикладных разработок.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Разработка не имеющих аналогов методов получения бездислокационных нитевидных кристаллов с высокоанизотропными свойствами, в том числе многокомпонентных, создание принципиально новых материалов с уникальными характеристиками для различных областей науки и техники, в том числе для электродных материалов и вторичных источников тока.

Основные требования к свойствам получаемых материалов:

- средняя толщина вискеров: не более 1 микрона,

- средняя длина вискеров: не менее 1 мм,

- критический угол изгиба до механического разрушения - не менее 500,

- содержание лития и других интеркалируемых катионов: от 0,4 до 4%,

- электронная проводимость при комнатной температуре - 0,1 - 1 Сименс, уровень катионной проводимости должен быть сопоставим с электронной;

2.1.2. Разрабатываемые технологии должны быть основаны на едином фундаментальном научно-техническом заделе и унифицированной технологической платформе. Основу технологии должны составлять российские разработки и технологическое оборудование;

2.1.3. Научно-технический задел по теме должен быть патентно-чистым и защищен патентами, действующими на территории Российской Федерации и зарубежных стран;

2.1.4. Новые разработки должны иметь несомненные признаки новизны и соответствовать мировому уровню, свободно конкурируя с аналогичными разработками других стран в ближайшей и более отдаленной перспективе, многократно увеличивая потенциал и расширяя области использования нитевидных кристаллов и неорганических волокон со специальными свойствами.

2.2. Экономические показатели.

Новые разработки и продукция на их основе должны быть ориентированы на массовое применение в важнейших наукоемких отраслях промышленности и быть конкурентоспособны на мировом рынке.

2.3. Достижение значений индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований фундаментального характера.

3.2. Разработка принципиальных основ воспроизводимых высокоэффективных технологий получения нитевидных кристаллов на базе результатов фундаментальных исследований.

3.3. Комплексная диагностика нитевидных кристаллов.

3.4. Обеспечение защиты прав интеллектуальной собственности.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 5,4 млн рублей, в том числе на 2005 год - 2,7 млн рублей (мероприятие 1.2 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 5.

ИН-12.3/008. Разработка высокоскоростного выращивания поли- и монокристаллических алмазных пленок и пластин (CVD-технология).

1. Цель работы: разработка высокоскоростного (не менее 15 микрон в час) выращивания поли- и монокристаллических алмазных пленок и пластин большой площади (более 100 ) за счет использования нетермических методов стимуляции процесса кристаллизации.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Создание экспериментальной установки для освоения высокоскоростного способа осаждения алмазных пленок из газовой фазы в плазме СВЧ-разряда на основе специализированного гиротронного комплекса, работающего на частоте в диапазоне 24-30 ГГц с мощностью от 10 до 30 кВт, а также с учетом результатов исследований микроволновых газовых разрядов, поддерживаемых пучками мм-волн;

2.1.2. Разработка технологии высокоскоростного осаждения алмазных пленок из газовой фазы (CVD-технология) должна обеспечивать линейную скорость роста высококачественные алмазных пластин не менее 15 микрон в час, высокие теплопроводность (1700-2000 Вт/м К) и оптическую прозрачность, низкий коэффициент поглощения в области мм-волн (тангенс угла потерь меньше 3 10-5), большую площадь (более 100 ).

2.1.3. Разработка и освоение технологии высокоскоростного осаждения алмазных пленок из газовой фазы в плазме СВЧ-разряда должны быть основаны на приоритете Российской научной школы.

Научно-технические результаты, полученные при выполнении проекта должны быть защищены патентами России и зарубежных стран;

2.1.4. Создание экспериментальной установки и освоение метода высокоскоростного выращивания алмазных пленок должно позволить получать алмазные диски толщиной 0,5-2 мм и диаметром 75-150 мм со сверхмалым поглощением и высокой теплопроводностью, которые могут служить основой для широкого круга разработок в электронике, в частности для использования в качестве подложек СБИС, а также разработать алмазные выходные окна технологических лазеров ИК-диапазона и мощных источников электромагнитного излучения миллиметрового диапазона (гиротронов), создавать новые инструменты в машиностроении и медицинской технике.

2.2. Экономические показатели.

Разработка и освоение технологии высокоскоростного осаждения, обеспечивающей скорость до 30 мкм в час, должна привести к снижению стоимости отечественных алмазных пленок и пластин и продукции на их основе, что позволит существенно повысить конкурентоспособность на мировом рынке и снизить стоимость отечественных алмазных пластин в 2-3 раза по сравнению с зарубежными аналогами, например, выпускаемых компанией Де Бирс.

2.3. Достижение значений индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Создание гиротронного комплекса на частоте 30 ГГц и CVD-реактора с электродинамической структурой, обеспечивающей стабильное поддержание микроволнового разряда с повышенной плотностью электронов вблизи подложки.

3.2. Создание и изучение условий высокоскоростного осаждения алмазных пленок на подложку в разряде, поддерживаемом пучками миллиметровых волн, в зависимости от состава и давления газовой смеси, температуры подложки и мощности гиротрона.

3.3. Получение опытных образцов алмазных дисков толщиной 0,5-2 мм и диаметром 75-150 мм в различных условиях синтеза.

3.4. Изучение характеристик и свойств, получаемых алмазных дисков, (коэффициента поглощения в оптическом, ИК и миллиметровом диапазонах длин волн, коэффициента теплопроводности, структуры и качества искусственного алмаза) в зависимости от условий синтеза.

3.5. Апробация применения алмазных пластин, получаемых высокоскоростным способом осаждения, после необходимой обработки (шлифовки, лазерной резки) для выходных окон мощных источников мм-излучения (гаротронов), для теплоотводящих подложек СБИС.

4. Лимит бюджетного финансирования: 3,0 млн рублей (мероприятие 1.2 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005 год.

Лот 6.

ИН-12.3/009. Разработка основ технологий создания фотонных кристаллов на основе инвертированных опаловых матриц с управляемой кросс-корреляцией оптических, магнитных и электрических свойств

1. Цель работы: разработка основ технологий получения фотонных кристаллов для фотонных устройств с управляемой кросс-корреляцией оптических, магнитных и электрических свойств (фотохромных, полупроводниковых, магнитных, люминесцентных фотонных кристаллов) за счет использования инвертированных опаловых матриц с контролируемым уровнем дефектности.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Разрабатываемые технологии должны обеспечивать создание опаловых матриц для оптических переключателей и других элементов фотоники с увеличенным на 1-2 порядка быстродействием;

2.1.2. Разрабатываемые технологии должны быть основаны на едином научно-техническом заделе и унифицированной технологической платформе и стандартах. Основу технологии должны составлять приоритетные российские разработки, оборудование и технологические линии;

2.1.3. Научно-технический задел по теме проекта должен быть патентно-чистым и защищен патентами, действующими на территории Российской Федерации и зарубежных стран;

2.1.4. Новые разработки должны иметь несомненные признаки новизны и соответствовать мировому уровню, свободно конкурируя с аналогичными разработками других стран в ближайшей и более отдаленной перспективе, многократно увеличивая потенциал и расширяя области использования соответствующих нелинейно-оптических устройств.

2.2. Экономические показатели.

Новые разработки и продукция на их основе должны быть ориентированы на массовое применение в различных отраслях промышленности, бытовых устройствах, на создание усовершенствованных диагностических приборов для лабораторных исследований и быть конкурентоспособны на мировом рынке, обеспечивая одновременно импортозамещение в необходимых масштабах.

2.3. Достижение значений индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ.

3.1. Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований фундаментального характера.

3.2. Развитие приборной базы научных организаций и вузов в целях опережающего развития материальной базы научных исследований.

3.3. Разработка принципиальных основ технологии получения фотонных кристаллов на базе результатов проведенных фундаментальных исследований.

3.4. Метрологическая характеризация фотонных кристаллов и устройств на их основе.

3.5. Обеспечение защиты прав интеллектуальной собственности.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 5,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 2,5 млн рублей (мероприятие 1.2 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 7.

ИН-13.3/001. Разработка технологии получения комплекса монокристаллов широкозонных полупроводников для элементной базы оптоэлектроники, дозиметрии, медицинской аппаратуры, приборов досмотровой техники.

1. Цель работы:

Создание технологии получения монокристаллов широкозонных полупроводников диаметром не менее 50 мм для новой элементной базы - рентгеносцитилляционных элементов приборов оптоэлектроники, дозиметрии, медицинской аппаратуры, досмотровой техники.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Выполнение проекта должно обеспечить технологическую подготовку создания монокристаллов указанных соединений со следующей плотностью дислокаций:

ZnSe - менее ;

CdTe - менее ;

CdZnTe - менее ;

CdS - менее ;

ZnTe - менее ;

2.1.2. Разрабатываемые элементы и монокристаллы должны иметь базовый вариант и варианты, удовлетворяющие различным видам деятельности и социальной сферы.

2.1.3. Разрабатываемые монокристаллы должны обеспечить импортозамещение аналогичной зарубежной аппаратуры.

2.2. Экономические показатели.

Разработанная продукция должна быть конкурентоспособна на мировом рынке.

2.3. Достижение значений индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Проведение НИОКР по разработке монокристаллов указанных соединений, рентгеносцинтилляционных элементов.

3.2. Изготовление опытных партий монокристаллов, удовлетворяющих различным видам деятельности.

3.3. Организация опытно-промышленного производства монокристаллов и выдача исходных данных для промышленного освоения.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 10,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 5,0 млн рублей (мероприятие 1.3 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 8.

ИН-13.3/002. Разработка технологии формирования доменных структур больших размеров в сегнетоэлектрических монокристаллах с высокой температурой Кюри.

1. Цель работы: разработка технологии формирования доменных структур с площадью междоменных границ не менее 10 в сегнетоэлектрических монокристаллах с температурой Кюри не менее 600°С для применения этих материалов в устройствах точного перемещения широкого назначения.

2. Основные требования к результатам работы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Разработка технологий должна обеспечить внедрение в ряд отраслей промышленности нового класса высокопрецизионных безгистерезисных устройств перемещения, изготовленных на основе сегнетоэлектрических монокристаллов с температурой Кюри не менее 600°С со специально сформированной доменной структурой, с гарантированным отсутствием крипа, с остаточной деформацией не выше 0,05%;

2.1.2. Рабочие элементы, изготовленные из сегнетоэлектрических монокристаллов со специально сформированной доменной структурой, должны обеспечить (в зависимости от геометрических параметров) линейное перемещение в диапазоне от сотых долей нанометра до десятков микрон при приложенном электрическом напряжении от единиц милливольт до сотен вольт; элементы с такими параметрами должны найти применение: в сканирующих устройствах зондовых микроскопов, в качестве эталонов точного перемещения для калибровки прецизионных приборов, в устройствах юстировки и подвижки оптических и лазерных систем, в рентгеновских монохроматорах и т.д.;

2.1.3. Материал для устройств прецизионного перемещения должен быть работоспособным в диапазоне температур от -269°С до 600°С и более на воздухе и в специальных газовых средах, в частности, в углекислом газе при давлении до 100 атм., в электролитических ячейках и в сверхвысоком вакууме до Торр;

2.1.4. 3а счет малых значений остаточных деформаций и отсутствия криппа разрабатываемая технология должна привести к увеличению точности устройств перемещений по сравнению с существующими пьезокерамическими в 250-300 раз при значительном расширении температурного диапазона применения и высокой стабильности коэффициента преобразования (температура Кюри пьезокерамики ~200°С), открыв более широкие перспективы перед отраслями, использующими устройства прецизионного позиционирования;

2.1.5. Научно-технический задел по теме проекта должен быть защищен патентами, действующими на территории России.

2.2. Экономические показатели.

Разработанные технологии и продукция на их основе должны быть ориентированы на широкое применение в отраслях промышленности, использующих высокие технологии, а также быть конкурентоспособными на мировом рынке.

2.3. Достижение значений индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Разработка технологии формирования специальных доменных структур больших объемов в сегнетоэлектрических монокристаллах с высокой температурой Кюри методами послеростовой электротермической обработки; разработка эталонов точного позиционирования на основе монокристаллов со специальными доменными структурами; разработка модельного ряда устройств позиционирования для использования в зондовых микроскопах и электронных микроскопах, в подвижках для оптических систем и коммутаторов.

3.2. Патентование технологии формирования специальных доменных структур больших объемов в сегнетоэлектических монокристаллах и устройств на их основе.

3.3. Изготовление опытной партии устройств точного позиционирования на полученных монокристаллах.

4. Лимиты бюджетного финансирования: всего - 6,0 млн руб., в том числе на 2005 год - 3,0 млн рублей (мероприятие 1.3 Программы).

5. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.

Лот 9.

ИН-22.3/001. Разработка технологий выращивания крупногабаритных монокристаллов со структурой граната для применения в оптоэлектронике и лазерной технике.

1. Цель работы: разработка и внедрение технологий выращивания крупногабаритных монокристаллов иттриево-алюминиевого и редкоземельно-галлиевых гранатов методами расплавной кристаллизации для их применения в оптоэлектронике и лазерной технике.

2. Основные требования к результатам темы

2.1. Технические требования:

2.1.1. Создаваемые кристаллы неактивированного граната должны иметь высокую степень оптического совершенства и апертуру не менее 100x100 , позволяющую использовать их в качестве фильтров электронного пучка в электронно-лучевых трубках нового поколения и оптических окон;

2.1.2. Кристаллы граната , активированные ионами церия (Се) и тербия (Тb), должны иметь высокую степень оптического совершенства и апертуру не менее 50x50 , позволяющую использовать их в качестве преобразователей электронного сигнала в системах индикаций и отображений нового поколения;

2.1.3. Кристаллы граната и , активированные ионами иттербия (Yb), диаметром 60 мм для лазерных систем с полупроводниковой накачкой;

2.1.4. Кристаллы диаметром 76 мм и 100 мм, различных кристаллографических ориентаций для применения в качестве подложек для СВЧ-устройств и оптоволоконных линий связи;

2.1.5. Кристаллы , диаметром 50 мм для применения в фарадеевских вращателях и оптических изоляторах лазерных систем различного назначения;

2.1.6. Новые технологии должны быть созданы на общей научно-технической и технологической основе; аппаратно-программных комплексах и методах их использования;

2.1.7. Научно-технический задел по теме проекта должен быть патентно-чистым, защищен патентами, действующими на территории России, и/или допускать защиту патентами.

2.2. Экономические показатели.

Разработанные технологи должны быть ориентированы на применение в различных областях техники, информатики и экологии и быть конкурентоспособными на мировом рынке.

2.3. Достижение значений индикаторов по данному мероприятию Программы.

3. Содержание основных работ

3.1. Изготовление опытных партий монокристаллов, удовлетворяющих различным видам деятельности и выдача исходных данных для промышленного освоения.

3.2. Обеспечение защиты прав интеллектуальной (промышленной) собственности.

4. Лимит бюджетного финансирования: всего - 30,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 15,0 млн рублей (мероприятие 1.3 Программы).

5. Объем средств из внебюджетных источников: всего - 8,0 млн рублей, в том числе на 2005 год - 4,0 млн рублей.

6. Сроки выполнения: 2005-2006 годы.