Вы можете открыть актуальную версию документа прямо сейчас.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Часть I
План фундаментальных исследований Российской академии наук на период 2006-2010 гг.
1. Математические науки
Форма 1
1.1. Основные направления классической математики
1.2. Математические проблемы современного естествознания
1.3. Математическое моделирование актуальных задач науки,
технологий и вычислительная математика
1.4. Дискретная математика и теоретическая информатика
1.5. Информационные технологии
2. Физические науки
Форма 1
2.1. Физика конденсированных сред
2.2. Оптика и лазерная физика
Код* |
Наименование проблем и их крупных разделов |
Какие основные научные задачи намечается решить в результате выполнения работ в рассматриваемый период |
Сроки исполнения |
|
начало |
окончание |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
2.2.1. |
Классическая и квантовая оптика |
Особенности электродинамики композитных сред, в том числе обладающих эффективным отрицательным показателем преломления. Развитие методов синтеза вихревых световых пучков с ненулевым угловым моментом. Исследование эффектов электромагнитно-индуцированной прозрачности, безынверсного усиления и замедления света. |
2006 |
2010 |
2.2.2. |
Нелинейные оптические явления, материалы и устройства |
Разработка методов когерентного суммирования пучков мощных многоканальных лазерных систем с использованием эффектов нелинейного взаимодействия световых волн и обращения волнового фронта. Разработка перестраиваемых лазерных источников среднего ИК диапазона на основе нелинейно-оптических преобразователей света (параметрические взаимодействия и вынужденное комбинационное рассеяние) с предельно высокими мощностными и энергетическими характеристиками. Исследование возможностей применения вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна и вынужденного комбинационного рассеяния для развития методов адаптивного самонаведения лазерного излучения в системах передачи энергии и локации. Создание высокоэффективных узкополосных оптических усилителей для приема и обработки сверхслабых сигналов от удаленных объектов на основе вынужденных рассеяний. Разработка технологии изготовления широкоапертурных нелинейно-оптических устройств для лазерных систем мегаджоульного уровня. Исследование процессов взаимодействия канализируемого в волоконных световодах излучения с окружающими физическими полями для создания основ проектирования сосредоточенных и распределенных волоконно-оптических датчиков физических величин с заданными параметрами. |
2006 |
2010 |
2.2.3. |
Сверхбыстрые явления в оптике |
Разработка быстродействующих фоторезисторов на базе высокоомных полупроводниковых материалов, в т.ч. гетероструктур с квантовыми точками с быстродействием 20-50 пс. Разработка методов и средств фемто-аттосекундной электронно-оптической регистрации быстропротекающих процессов в лазерной физике, физики лазерной плазмы, спектроскопии, волоконной оптике, биологии и медицине. Комбинированное применение сверхкоротких фемтосекундных лазерных импульсов и сканирующей зондовой микроскопии для формирования элементов оптической памяти со сверхвысокой плотностью записи, нанолитографии и исследования сверхбыстрой динамики на нанометровых масштабах. |
2006 |
2010 |
2.2.4. |
Взаимодействие лазерного излучения с веществом, в том числе в сверхсильных полях |
Взаимодействие сверхинтенсивного фемтосекундного лазерного излучения с веществом, генерация быстрых частиц и коротковолнового (ВУФ и мягкого рентгеновского) излучения в лазерной плазме. Теоретическое и экспериментальное исследование взаимодействия релятивистки сильных импульсов с плазмой. Исследование возможностей повышения эффективности генерации аттосекундных импульсов при ионизации атомов и молекул релятивистски сильными фемтосекундными лазерными импульсами. Эксперименты по высокотемпературному нагреву лазерной плазмы. Построение теории тормозного излучения гармоник поля накачки, в том числе в сверхсильных полях. Исследование генерации жесткого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения на кластерах тяжелых элементов в субмикронной трехмерной полимерной сетке в сверхсильных полях. |
2006 |
2010 |
2.2.5. |
Волоконная оптика и оптическая связь. Интегральная оптика |
Разработка нового класса интегрально-оптических устройств с оперативным управлением спектральной передаточной характеристикой для систем оптической связи и метрологии. Разработка и создание монокристаллических оптических волокон Разработка нового поколения волоконных световодов и волоконных элементов со структурой типа фотонного кристалла с широким диапазоном изменения параметров мод, нулевой дисперсии и поляризационной дисперсии для передачи и обработки оптических сигналов. Создание на основе обращения волнового фронта оптического излучения высокомощных адаптивных лазерных систем. Разработка компактных полностью волоконно-оптических фемтосекундных лазерных источников нового поколения в телекоммуникационном диапазоне длин волн со стабильностью частоты порядка 10 Создание нового поколения волоконных световодов на основе фотонных кристаллов, в том числе с воздушной сердцевиной, с предельно низкими оптическими потерями. Теоретические и экспериментальные исследования фундаментальных основ организации распределенных адаптивных оптоэлектронных информационно-измерительных систем произвольной топологии, большой размерности, с учетом формы и размеров контролируемого объекта. |
2006 |
2010 |
2.2.6. |
Оптическая информатика, голография |
Исследование голографических и оптоэлектронных принципов регистрации, обработки и визуализации информации. Разработка голографических экранов и динамических переключателей , оптоэлектронных приборов для регистрации и обработки оптической информации. Разработка принципов эффективного отображения информации в объемной среде и создание экспериментальной модели трехмерного полноцветного дисплея с объемным экраном. |
2006 |
2010 |
2.2.7. |
Развитие методов и применений спектроскопии, люминесценции. Прецизионные оптические измерения |
Создание высокоточных оптических датчиков на управляемых брэгговских решетках, разработка новых методов регистрации сверхмалых механических вибраций и перемещений на основе адаптивной интерферометрии, оптических методов тестирования микроэлектромеханических систем Исследование и разработка физических принципов организации прецизионных распределенных волоконно-оптических измерительных систем для восстановления многомерных функций распределения параметров физических полей Экспериментальные и теоретические исследования физико-химических процессов на наноструктурированных поверхностях в лазерных полях. Развитие и создание новых сверхчувствительных методов обнаружения и анализа органических и биоорганических соединений (взрывчатых веществ, наркотических и лекарственных препаратов). Разработка специализированных лазерных систем для спектрального анализа состава выдыхаемого воздуха и детектирования молекул-биомаркеров. Разработка новых аналитических методов на основе импульсной катодолюминесценции для исследования материалов. Создание прецизионных методов изготовления и диагностики элементов асферической изображающей зеркальной оптики с субнанометровой (0.1-0.3 нм) точностью формы поверхности. Эксперимент по поиску Т-нечетного электрического дипольного момента диамагнитных атомов. Разработка методов стабилизации частоты лазерного (оптического) излучения с целью создания оптических стандартов частоты с относительной стабильностью выше 10-14 при коротком времени усреднения в несколько секунд. Создание "частотного моста" с высокой стабильностью для перехода в радиодиапазоны, на которых работает служба времени. Разработка физических принципов компактных автономных оптических часов и интегральной технологии их практической реализации. Разработка и создание опытных образцов миниатюрных и малогабаритных квантовых стандартов частоты с кратковременной стабильностью частоты в диапазоне (10-10 - 5.10-15)/сек. и долговременной стабильностью (10-11 - 10-14)/сутки. Разработка новых высокоточных методов измерения и расчета тонкоструктурных спектров сложных молекул, охлажденных в сверхзвуковой струе до единиц Кельвина, с целью развития аналитических способов идентификации различных молекул, в том числе биологических. |
2006 |
2010 |
2.2.8. |
Физика лазеров и лазерных материалов |
Создание высокоэффективных светоизлучающих диодных, суперлюминесцентных и лазерных структур видимого и ультрафиолетового диапазонов на основе широкозонных нитридов. Разработка технологии создания оптической и лазерной керамики на основе оксидных, фторидных и халькогенидных нано-структурированных материалов с редкоземельными и переходными металлами для нового поколения лазеров ближнего и среднего ИК диапазонов. Разработка униполярных лазеров на основе полупроводниковых гетероструктур и лазеров без инверсной заселенности. Создание источников когерентного излучения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне на основе внутрирезонаторного нелинейного смешения мод в инжекционных гетеролазерах с комбинтрованными квантовыми ямами и сложными резонаторами. Создание малогабаритных мощных лазеров среднего ИК диапазона (2-5 мкм) широкого применения на основе кристаллов А2В6, легированных переходными металлами. Создание эффективных (10%) источников монохроматического излучения в видимой и ультрафиолетовой областях спектра на основе полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком. Развитие фундаментальных исследований и разработка технологии создания диодных лазеров со сроком службы не менее 5000 часов и мощностью излучения более 10 Вт с единичного диода в непрерывном и квазинепрерывном режимах работы и диапазоне длин волн 0,8-2,0 мкм. Разработка диодных лазеров с "вертикальным" выводом излучения. Разработка физико-технических принципов получения высококонтрастного излучения фемтосекундной длительности и создание на их основе лазерной системы петаваттной мощности. Разработка методов регистрации однофотонных сигналов с помощью узкополосных квантовых усилителей и создание# Создание фемтосекундных лазеров на основе новых лазерных технологий: параметрическое усиление чирпованных импульсов, волоконная оптика, лазерная керамика. |
2006 |
2010 |
2.2.9. |
Новые оптические материалы, технологии и приборы, их применение |
Исследование и разработка светодиодных источников белого света нового поколения для целей освещения. Исследование и разработка волоконно-оптических световодов, волоконно-оптических датчиков и информационно-измерительных систем и их метрология и сертификация. Исследования и развитие быстродействующих модальных жидкокристаллических корректоров волнового фронта для задач адаптивной оптики. Разработка оптических локаторов нового поколения, способных обнаруживать, распознавать и сопровождать удаленные объекты, движущиеся с большими скоростями. |
2006 |
2010 |
2.3. Радиофизика и электроника, акустика
2.4. Физика плазмы
2.5. Астрономия и исследование космического пространства
2.6. Ядерная физика
3. Технические науки
Форма 1
3.1. Энергетика
Форма 1
3.2. Механика
3.3. Машиноведение
3.4. Процессы управления
4. Информатика
Форма 1
5. Химические науки и науки о материалах
Форма 1
Код |
Наименование проблем и их крупных разделов |
Какие основные научные задачи намечается решить в результате выполнения работ в рассматриваемый период |
Сроки исполнения |
|
начало |
окончание |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
5.1 |
Теоретическая химия развитие методологии химического синтеза# |
Развитие теории химического строения и реакционной способности веществ. Разработка методов управления скоростью и селективностью химических реакций: катализ, традиционные и новые методы активного физического воздействия (радиация, свет, плазма, СВЧ-излучение, ультразвук, кавитация, давление, сверхкритические жидкости и др.). Создание методов направленного химического синтеза, обеспечивающих получение веществ и материалов с заданными свойствами и отвечающих современным требованиям по безопасности, экологии и энергосбережению. Совершенствование расчетных методов фундаментальных свойств и реакционной способности молекул. |
2006 |
2010 |
5.2 |
Материалы, в том числе наноматериалы |
Разработка современной теории прочности, пластичности и формообразования материалов: металлических, аморфных, нанокристаллических, полимерных, композиционных и др. Создание теории и технологии наноматериалов на основе связи их электронной структуры с прочностными, упругими, пластическими, коррозионными, электромагнитными и другими свойствами. Синтез полимерных, композиционных, керамических и других материалов, обладающих специальными функциональными свойствами (фотопроводящие, фотохромные, материалы для записи информации, оптоэлектронных устройств и др.) Развитие химии комплексных, кластерных и супрамолекулярных структур и разработка на их основе новых веществ и материалов биологического и медицинского назначения, катализаторов, высокоэффективных магнетиков и др. Изучение процессов самоорганизации наноструктурированных материалов (самособирающиеся слои, синтез в жидкокристаллических матрицах, микрокапиллярные схемы и т.д.), развитие молекулярной электроники. Разработка и реализация принципов создания полифункциональных гибридных материалов, в том числе нанокомпозитов на их основе. |
2006 |
2010 |
5.3 |
Научные основы химико- технологических процессов |
Создание научных основ технологии получения веществ и материалов и безотходных технологий промышленного синтеза. Принципы конструирования химико-технологической аппаратуры. Разработка физико-химических основ и эффективных технологических процессов наноструктурирования неорганических и высокочистых материалов для полупроводниковой и сверхпроводниковой техники, микро- и оптоэлектроники, фотоники, информатики, биотехнологии, солнечной энергетики, спецтехники и др. направлений. Разработка научных основ технологии сварочных материалов нового поколения, обеспечивающих качественное повышение технологических свойств сварных соединений. Создание научных основ химической технологии получения нового поколения полимерных материалов, в том числе биодеградируемых полимеров из возобновляемого сырья. Разработка новых принципов переработки нефтехимического сырья на основе мембранных технологий и новых поколений каталитических систем. |
2006 |
2010 |
5.4 |
Химические аспекты экологии и рационального природопользования |
Разработка экологически безопасных и ресурсосберегающих методов переработки природного ископаемого сырья (нефть, газ, уголь и др.), обеспечивающих существенное повышение степени его использования, включая процессы комплексной переработки отходов горнообогатительных производств. Создание новых методов экологического мониторинга токсичных веществ и патогенно-биологических соединений в окружающей среде. Разработка новых методов, приборов и сенсоров для химического контроля и регулирования состава атмосферы и качества природных вод и пищевых продуктов. Разработка новых технологий и средств утилизации радиоактивных отходов и методов их безопасного хранения. Разработка химических методов, аппаратуры и материалов для быстрого реагирования в связи с возможными авариями и террористическими актами на потенциально опасных химических объектах. Разработка методов конверсии биомассы и парниковых газов в товарные продукты. |
2006 |
2010 |
5.5 |
Химическая энергетика |
Создание основ автономной энергетики с использованием возобновляемых источников энергии (солнечные батареи, ветро- и приливные электростанции, переработка биомассы и т.д.) с запасанием и хранением энергии в виде водорода или высокоэффективных электрохимических накопителей энергии (аккумуляторы, конденсаторы). Поиск новых технических решений для перехода на альтернативные виды энергии с одновременным повышением их эффективности и экологичности. Разработка систем для получения и хранения водорода, создание катализаторов для кислородно-водородных и метанольных топливных элементов. Преобразование химической энергии конденсированных взрывчатых веществ и порохов в электромагнитную с целью создания компактных импульсных источников энергии для широкого спектра устройств. Синтез энергетических веществ нового поколения для космической и военной техники. Новые химические источники тока и разработка химических генераторов для энергетики больших мощностей и бытовых нужд. Использование фундаментальных принципов функционирования молекулярных и наносистем как основы создания альтернативных источников и преобразователей энергии. Создание нового поколения топливных элементов. |
2006 |
2010 |
5.6 |
Лекарственные средства нового поколения |
Разработка методов направленного синтеза биологически активных соединений и эффективных лекарственных препаратов нового поколения, включая магнитные нанокомпозиты и средства программируемой доставки лекарств. Создание методов контроля и управления метаболизмом человека. Разработка новых аналитических систем, устройств, детекторов и диагностикумов для медицинских целей. |
2006 |
2010 |
6. Биологические науки
Форма 1
<< Назад |
Часть II. >> План фундаментальных исследований Российской академии наук на период 2011-2025 гг. |
|
Содержание План фундаментальных исследований Российской академии наук на период до 2025 года |
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.