Горизонты науки

В конце сентября 2025 на Физтехе проходила международная конференция «Перспективные функциональные материалы для цифровой и квантовой электроники». Публикуем несколько докладов с конференции, чтобы показать, о чем сегодня думают ученые, которые продолжают развивать область.

Развитие перспективной микроэлектроники в России трансформировалось из чисто технологической задачи в вопрос стратегической национальной безопасности и экономического суверенитета.

В 2010 году Нобелевский комитет по физике присудил премию Андрею Гейму и Константину Новоселову за технологию получения из графита моноатомного слоя углерода — графена. За это время графен успел превратиться в центр большой междисциплинарной области, которую сегодня обычно называют физикой двумерных материалов и вандерваальсовых гетероструктур. Вокруг него выросло целое семейство двумерных кристаллов, появилась твистроника, а сами двумерные материалы проникли в электронику, энергетику, медицину и тяжелую промышленность.

Нобелевскую премию по химии в 2025 году присудили за создание металл-органических каркасов (МОКов, по-английски — Metal-Organic Frameworks, MOF) — нового класса кристаллических материалов, объединяющих свойства полимеров и неорганических соединений и обладающих рекордной пористостью. Лауреатами стали Сусуму Китагава из Японии, Ричард Робсон из Австралии и американец Омар Яги.

Половина Нобелевской премии по физике 2025 года была присуждена Джону Кларку — за фундаментальные эксперименты по наблюдению макроскопических квантовых эффектов в электрических цепях. Вторую поделили Мишель Деворе и Джон Мартинис, создавшие сверхпроводящие кубиты и первые работающие квантовые процессоры.

Благодаря нобелевским лауреатам по физиологии 2025 года, мы знаем, как действует иммунный ответ. Т-регуляторы можно прицельно «навести» на мишень, если речь идет об аутоиммунных болезнях вроде диабета первого типа или рассеянного склероза. Также Т-регуляторы можно использовать как универсальный иммуномодулятор, если нужно помочь заживлению раны или при лечении хронического воспаления, как бывает при болезнях неиммунной природы, вроде болезни Альцгеймера или Паркинсона.

Коллектив исследователей Института биофизики будущего МФТИ разработал полностью генетически кодируемую двухэтапную систему доставки лекарств, которая позволяет направлять противоопухолевый препарат непосредственно в опухоль и тем самым существенно снизить его воздействие на здоровые ткани. Такой двухстадийный подход применяется для адресной доставки лекарств впервые.

Созданный алгоритм позволит увеличить поглощение излучения новыми материалами, что ускорит внедрение 6G-технологий в повседневную жизнь. Разработанная антенна обеспечивает стабильное полное сопротивление во всем диапазоне частот, что на 40% эффективнее аналогов.

Корреспондент журнала «За науку» побеседовал с президентом РАН Геннадием Красниковым о прошлом, настоящем и будущем микроэлектроники в России. Геннадий Яковлевич возглавляет кафедру микро- и наноэлектроники в МФТИ, больше 40 лет проработал в НИИ молекулярной электроники и на заводе «Микрон», пройдя путь от инженера до директора и научного руководителя.

Усовершенствованный подход основан на вычислении обменных взаимодействий спинов электронов с помощью анализа неоднородной магнитной восприимчивости взаимодействующей электронной системы. Неоднородная восприимчивость характеризует влияние малого неоднородного магнитного поля на материал. Метод не зависит от наличия дальнего магнитного порядка. Новый подход открывает возможности для предсказания магнитных свойств магнитных свойств материалов, что важно для развития спинтроники и квантовых технологий.