Ученые Университета ИТМО провели симпозиум по терагерцовой фотонике и оптоэлектронике в Париже.



Ученые Университета ИТМО провели симпозиум по терагерцовой фотонике и оптоэлектронике в Париже.

В декабре в Париже состоялась международная конференция «Smart NanoMaterials 2019: достижения, инновации и приложения» (SNAIA2019), объединившая специалистов в области нанофотоники, оптоэлектроники, квантовых вычислений и других направлений. Отдельный симпозиум в рамках конференции был организован при поддержке ученых Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО. Председателем выступила Ольга Смолянская, доцент факультета фотоники и оптоинформатики и руководитель лаборатории Фемтомедицины. На протяжении двух дней участники симпозиума — ученые из России, Франции, Великобритании и других стран — обсудили ключевые тренды в области терагерцовых технологий, а также поделились результатами последних исследований.

SNAIA2019

Главные цели SNAIA — создать платформу для встречи, обмена знаниями и укрепления связей между экспертами из академической среды и промышленности. В этом году общей идеей конференции стала тема «От умных материалов к умным устройствам». Программа включала доклады и обсуждение исследований в таких областях, как носимая и печатная электроника, гибкая оптоэлектроника, покрытия и нанопленки, нанофотоника, оптогенетика, системы сбора энергии и других.

Участниками конференции стали всемирно известные исследователи из университетов Великобритании, Германии, Италии, США, России, Сингапура, Кореи, Японии и других стран.

Симпозиум, организованный учеными Университета ИТМО

Отдельным пунктом программы конференции стал Симпозиум по терагерцовой фотонике и оптоэлектронике (THz Optoelectronics and Photonics Symposium), организованный при поддержке ученых Университета ИТМО. Председателями выступили Ольга Смолянская, доцент факультета фотоники и оптоинформатики и руководитель лаборатории Фемтомедицины, и Патрик Моне (Patrick Mounaix), руководитель группы наноэлектроники лаборатории IMS Университета Бордо.

Как отмечает Ольга Смолянская, предпосылками организации мероприятия стала успешная долгосрочная работа между российскими и французскими исследователями по целому ряду проектов.

«В этом году мне впервые поступило предложение организовать симпозиум в рамках конференции SNAIA. И так как я уже несколько лет работаю совместно с французскими коллегами по грантам РФФИ и CNRS, эта идея и перспектива встретиться с коллегами для обсуждения актуальных научных вопросов показалась мне очень интересной. Например, с коллегами из Университета Бордо мы уже более трех лет организуем совместные исследования. Также один из моих аспирантов уже полгода проводит научную работу у наших французских партнеров», — комментирует Ольга.


Ольга Смолянская

Партнером симпозиума также выступило общество «Women inTHz». Это общественная организация, которая ставит своей целью объединить женщин, работающих в области терагерцовых технологий, а также предоставить им возможности для развития научных результатов. Сегодня в общество входят женщины-исследователи из США, Канады, Мексики, Индии, России и ряда европейских стран.

Участниками симпозиума стали исследователи из Франции, Великобритании, Швейцарии, Германии, США, Индии, Канады и России. Программа мероприятия включала два дня. Участники рассмотрели актуальные исследования в области терагерцовых технологий, разработку новых материалов для генерации и детектирования терагерцового диапазона частот и модуляторов, новые фотонные терагерцовые системы и устройства и многое другое.

«В процессе подготовки симпозиума стало очевидно, что докладчиков много и все они хотят выступить в рамках мероприятия. Поэтому программа была разделена на секции, посвященные разным актуальным направлениям: это и двумерные материалы для создания источников терагерцового излучения, терагерцовая спектроскопия, применение терагерцовых технологий в биомедицине. Последнее — это как раз то, чем я занимаюсь последние несколько лет. Во второй день также прошла секция, посвященная источникам и приемникам терагерцового излучения», — продолжает Ольга Смолянская.

Еще одной темой симпозиума стало направление, связанное с использованием терагерцового излучения для сохранения предметов искусства. Ученые Университета ИТМО уже не первый год проводят исследования, связанные с применением терагерцовых технологий в этой области. В частности, в лаборатории Фемтомедицины исследователи совместно с коллегами из IMS лаборатории Университета Бордо во Франции активно работают над созданием терагерцовых устройств и систем дефектоскопии живописи (подробнее об этой работе можно почитать в (материале).

Одним из спикеров симпозиума в Париже стал Сергей Сирро, директор отдела реставрации и диагностики Русского музея, который рассказал о том, какие задачи сегодня стоят перед музейными исследовательскими и реставрационными лабораториями, а также представил несколько проектов, реализуемых Русским музеем совместно с научно-исследовательскими организациями России (в их числе Университет ИТМО, СПбГУ, Курчатовский институт) и зарубежных стран (C2RMF, LRMH).

Сергей Сирро

«Мы познакомились с Ольгой Алексеевной [Смолянской] летом 2019 года в рамках лекции профессора Жан-Поля Гийе, на которой были представлены результаты исследований живописных произведений с помощью терагерцовой аппаратуры. После этого она пригласила меня поучаствовать в симпозиуме, чтобы рассказать ученым о том, какие задачи стоят перед музейными исследовательскими и реставрационными лабораториями. Это необходимо для того, чтобы физики и химики из научно-исследовательских институтов могли понять, что же именно интересует музейных специалистов и в каких областях науки возможны совместные исследования и проекты», — рассказывает.

Он также отмечает, что сегодня одна из наиболее сложных проблем для реставраторов и технологов связана с неразрушающими исследованиями многослойных покрытий. Традиционные методы (рентгенография, ИК-рефлектография) дают суммарную картину всех слоев и при этом практически невозможно определить последовательность слоев и выделить интересующий слой. Именно поэтому специалисты Русского музея обратились к исследователям Университета ИТМО и провели ряд исследований с применением оптико-когерентной томографии.

«Результаты были обнадеживающие, но не перекрывали весь спектр наших задач, и тогда возникла мысль провести серию экспериментов, используя терагерцовую спектроскопию, — продолжает Сергей Сирро. — В 2018 году наша лаборатория провела опыты на экспериментальной терагерцовой установке, которую собрали инженеры петербургской частной компании. К сожалению, прототип терагерцовой системы был недостаточно хорошо настроен, и отсутствовало необходимое программное обеспечение для обработки полученных данных. В результате мы пришли к Соглашению с Университетом ИТМО об исследовании произведений искусства с использованием современной установки непосредственно на территории Русского музея, что дает нам возможность проводить измерения не только на тест-объектах, но и испытать новые методы непосредственно на объектах культурного наследия из нашего собрания (картины, иконы, скульптура, предметы декоративно-прикладного искусства)».

Результаты симпозиума

Сергей Сирро отмечает, что симпозиум позволил составить подробное понимание общей картины исследований в области терагерцовых технологий, а также установить новые контакты со специалистами, которые занимаются прикладными задачами для терагерцовой спектроскопии.


Участники симпозиума по терагерцовой фотонике и оптоэлектронике в рамках конференции SNAIA2019

Как подчеркивает Ольга Смолянская, в процессе семинара удалось обсудить с коллегами дальнейшую работу по целому ряду проектов. Например, при проведении исследований, посвященных применению терагерцовых технологий для реставрации живописных полотен, французские коллеги уже предложили использовать новые, более надежные коммерческие терагерцовые приборы. Работу с использованием таких устройств в перспективе предполагается провести именно в Русском музее.

Кроме того, удалось обсудить дальнейшее развитие образовательного сотрудничества между Университетом ИТМО и Университетом Бордо. Сегодня петербургский вуз уже отправляет молодых исследователей во Францию по совместным проектам, однако в будущем планируется организовать более регулярные поездки в рамках программ студенческих обменов. Также партнеры готовы обсуждать возможности по реализации программ двойной аспирантуры.

«Симпозиум стал хорошей площадкой для того, чтобы встретиться с коллегами по разным проектам и обсудить детали. На мероприятии собрались наши партнеры по разным грантам — как из Франции, так и из различных российских университетов. Например, один из наших проектов, посвященный применению терагерцового излучения для диагностики социально-значимых заболеваний (это сахарный диабет, рак и другие заболевания), объединяет усилия нескольких лабораторий из Москвы, Нижнего Новгорода, Томска, а также специалистов из НМИЦ имени Алмазова», — рассказывает Ольга Смолянская.

По словам Эммы МакФерсон (Emma MacPherson), исследователя Уорикского университета (Warwick University, UK) и лауреата премии Королевского общества имени Вольфсона, которая выступила пленарным спикером SNAIA2019, а также приняла участие в симпозиуме, такой опыт стал хорошей возможностью обсудить очень широкий спектр тем.

«Я впервые принимаю участие в симпозиуме, меня пригласили на это мероприятие в рамках инициативы Women in THz. Программа включала широкий выбор тем в параллельных сессиях, и это стало отличной возможностью встретиться со специалистами, которые занимаются разными аспектами в близкой мне тематике. Также мне очень понравилось место проведения: я посетила Музей Кюри — одной из трех женщин, получившей Нобелевскую премию по физике. Я считаю, что было уместно и вдохновляюще провести мероприятие именно в этой части Парижа», — прокомментировала исследователь из Великобритании.

Редакция IMMO.NEWS, Елена Меньшикова