Конференции

Удачный опыт в новых условиях

С 12 по 16 октября в Дубне уже в четвертый раз работала международная конференция "Исследования конденсированных сред на реакторе ИБР-2". В условиях пандемии коронавируса ее работа была организована Лабораторией нейтронной физики имени И.М.Франка ОИЯИ в формате видеоконференции. Основная задача этих уже ставших традиционными конференций - обсуждение полученных экспериментальных результатов, перспективных направлений научных исследований и развитие экспериментальных установок на реакторе ИБР-2.

В видеоконференции приняли участие более 200 зарегистрировавшихся на веб-сайте ученых из 27 стран практически со всех континентов, от Австралии до Южной Америки. Помимо традиционного участия исследователей из стран, активно сотрудничающих с ОИЯИ на протяжении многих лет, - Азербайджана, Болгарии, Польши, Румынии, Молдавии, Чехии, Словакии, Венгрии, Германии, Беларуси, Украины и России, география участников значительно пополнилась за счет исследователей из Аргентины, Австралии, Индии, Иордании, Испании, Китая, Швеции, Южной Кореи и других стран. За пять дней работы конференции было представлено более 65 пленарных докладов и 85 постеров.

Спектр тем приглашенных докладов был необычайно широк. Обсуждались проект создания нового источника нейтронов в Дубне (доклад В.Н.Швецова) и проект компактного нейтронного источника в Будапеште (доклад Ф.Мезей, ESS, Швеция). Как обычно, в центре внимания остается развитие действующих и создание новых установок для нейтронных исследований конденсированных сред на высокопоточном импульсном реакторе ИБР-2 в ЛНФ (доклад Д.П.Козленко). В программу первого дня конференции также было включено выступление П.А.Алексеева (НИЦ "Курчатовский институт", Москва), посвященное исследованиям в области физики сильно коррелированных электронных систем с помощью неупругого нейтронного рассеяния.

В секции "Функциональные и наноструктурированные материалы" огромный интерес вызвал приглашенный доклад С.Федотова (Институт науки и технологий, Сколково, Москва), посвященный изучению катодного материала оливинового типа, который находит применение в технологии литий-ионных аккумуляторов. Эта тематика является одной из перспективных в исследованиях в ЛНФ, поскольку связана с проблемами стационарного хранения энергии и возобновляемых источников энергии.

Также в работе этой секции были представлены доклады группы исследователей из НИЯУ МИСИС, Москва, во главе с И.С.Головиным, плодотворно сотрудничающей с группой А.М.Балагурова (ЛНФ). Тематика их работ связана с исследованием фазовых переходов в сплавах с уникальными механическими и магнитными свойствами, обладающими эффектом памяти формы, которые используются в перспективных технологиях. Ключевая роль в этих исследованиях принадлежит in situ нейтронной дифракции.

Кроме того, обсуждались результаты исследований, представленные в том числе и молодыми учеными, новых функциональных материалов, включая магнитные и другие материалы, которые демонстрируют интересные физические свойства, перспективные для развития новых технологий.

Обсуждению концепций развития новых и модернизации уже действующих спектрометров, а также техники нейтронного эксперимента на реакторе ИБР-2 была посвящена специальная сессия, в ходе которой представили доклады Д.М.Худоба, А.И.Куклин, С.Е.Кичанов, В.Д.Жакетов, С.В.Кожевников, В.Милков, В.И.Боднарчук. Весьма содержательной была приглашенная лекция А.Иванова (ILL, Гренобль, Франция), посвященная обзору нейтронных исследований магнитных взаимодействий в монокристаллах с помощью кристаллических спектрометров.

В секции магнитных наноматериалов в приглашенном докладе Е.А.Кравцов (ИФМ УрО РАН, Екатеринбург) представил обзор исследований магнитных слоистых структур на основе редкоземельных элементов. Также обсуждались результаты исследований наночастиц на основе магнетита и слабополярных магнитных жидкостей.

Большой раздел конференции был посвящен мягким системам, включая биологические наносистемы, липидные мембраны и полимеры, которые важны как для жизнедеятельности человека, так и для развития различных технологий, в том числе транспорта лекарств, и других применений. Впечатляет список приглашенных лекторов, которые представили различные аспекты исследований, включая физику и биологию биомембран (В.И.Горделий, IBS, Гренобль, и Исследовательский центр в Юлихе, Германия), изучение структуры материалов, основанных на аэрогелях (А.Е.Баранчиков, Институт общей и неорганической химии РАН, Москва), классификацию фрактальных объектов (С.В.Григорьев, ПИЯФ НИЦ КИ, Гатчина) и пептид-мембранные взаимодействия, которые играют решающую роль в происхождении болезни Альцгеймера (Н.Кучерка, ЛНФ). Немаловажную роль в этих исследовательских направлениях играют экспериментальные работы, проведенные на спектрометре малоуглового рассеяния в ЛНФ. Помимо пленарных докладов, 25 постеров были посвящены исследованиям различных мягких систем с использованием метода малоуглового рассеяния.

Также программа конференции включала прикладные исследования в ЛНФ - это исследования текстур и внутренних напряжений в различных поликристаллических материалах, включая горные породы, металлы, сплавы, биологические объекты (кораллы, моллюски и т.п.). Систематический обзор проведенных измерений кристаллографических текстур кварца в коллекции деформированных горных пород из сдвиговых зон горной системы Альп был представлен в приглашенном докладе Н.Фройцхайма (Университет Бонна, Германия). Полученные результаты позволяют оценить кинематику деформационных процессов данного геологического региона Европы. В докладе А.Бачманьского (Университет науки и технологии, Краков, Польша) были представлены результаты исследования деформационных механизмов и микронапряжений в алюминиевых сплавах и сталях. В.Т.Эм (НИЦ КИ, Москва) ознакомил слушателей конференции с результатами исследований внутренних напряжений в конструкционных материалах и экспериментальной базой для их проведения на реакторе ИР-8.

Впервые на конференции была организована секция по исследованиям с помощью методов нейтронной радиографии и томографии. Приглашенный доклад И.А.Сапрыкиной (Институт археологии РАН, Москва) был посвящен обзору нейтронных исследований широкого круга объектов культурного наследия, проведенных совместно с учеными ЛНФ. Также в этой секции обсуждались результаты исследований цементных материалов для хранения радиоактивного графита.

В заключительной секции конференции обсуждались вопросы, связанные с организацией программы пользователей (доклад Д.М.Худобы и общая дискуссия), а также были представлены возможности лабораторной исследовательской инфраструктуры (доклады О.Ю.Иваньшиной, И.А.Бобрикова, Ю.Е.Горшковой).

В целом участники конференции оценили высокий научный и технический уровень проведения конференции и поделились своими впечатлениями.

Председатель Российского нейтронографического общества С.В.Григорьев (ПИЯФ НИЦ КИ, Гатчина): Конференция прошла на высоком научном и организационном уровне и показала, что удаленная форма является рабочим и, главное, устойчиво работающим инструментом как для обмена информацией, так и для общения. Богатая и разнообразная научная программа, покрывающая практически весь спектр исследований в физике конденсированных сред, демонстрирует, что ИБР-2 - стабильный в техническом плане источник нейтронов, а пользовательская система, внедренная в ЛНФ, фактически открывает его для российских и зарубежных ученых. Хотелось бы усилить взаимодействие между нейтронным центром (ЛНФ ОИЯИ) и Российским нейтронографическим обществом (РНО) с тем, чтобы в будущем РНО могло бы участвовать в подготовке и проведении такой замечательной конференции, как CMR@IBR-2.

А.В.Белушкин (ЛНФ): На мой взгляд, конференция оказалась более чем успешной. Даже трудно было ожидать, что в современных условиях изоляции и формата онлайн тематика будет столь насыщенной, с одной стороны, и тщательно сбалансированной с другой. Интерес участников подтверждается числом подключений каждый день с утра и до окончания заседаний. Очень важно, что подавляющее большинство докладов было сделано не сотрудниками лаборатории. И даже не профессиональными членами нейтронного сообщества, а специалистами из разных областей знаний, которые используют нейтронные методы как один из мощных инструментов для решения конкретных задач в тех направлениях, где эти специалисты являются признанными экспертами. Это, несомненно, подтверждает успешность нашей политики пользователей и важность экспериментального комплекса реактора ИБР-2 для пользователей из стран-участниц ОИЯИ. И те доброжелательные замечания по совершенствованию политики пользователей и развитию спектрометров на ИБР-2, которые прозвучали в части докладов, несомненно, послужат стимулом дальнейшего развития с нашей стороны.

И, в заключение, успех любого мероприятия, а особенно мероприятия в формате онлайн, определяется четкой работой организационного и программного комитетов. Членов этих комитетов следует поздравить с успешным проведением конференции. Особенно я бы отметил людей, чья роль была не сильно видна со стороны, но без которых конференция была бы невозможна, - особая благодарность Т.И.Иванкиной, Н.М.Белозеровой и Т.В.Тропину.

О.Дулиу (Университет Бухареста, Румыния): Конференция, проведенная в Дубне в условиях пандемии SARS-CoV-2, несмотря на необычные, почти уникальные условия, имела настоящий успех. Все представленные на конференции секции были актуальны, доказывая пригодность интенсивного источника нейтронов ИБР-2 для исследования широкого диапазона конденсированных сред, включая наноструктурированные и магнитные материалы, биологические наносистемы, изучение текстур и внутренних напряжений в поликристаллических материалах, включая горные породы, металлы, сплавы, биологические объекты.

Особое внимание было уделено разработке концепций нового источника нейтронов в ЛНФ, а также созданию новых экспериментальных установок, связанных с рассеянием нейтронов, с нейтронной визуализацией (нейтронная радиография и компьютерная томография). Специальная секция была посвящена развитию комплементарных методов, таких как рамановская спектроскопия, атомно-силовая микроскопия и динамическое рассеяние света.

Конференция дала мне и моим коллегам из ЛНФ возможность представить некоторые оригинальные результаты на стыке физики и биологии, касающиеся внутренней структуры жесткого скелета кораллов. Результаты получены с помощью нейтронной дифракции и нейтронной компьютерной томографии. Нейтронная дифракция подтвердила, что арагонит является единственной минеральной компонентой кораллового скелета, и, кроме того, доказала, что фибриллы арагонита ориентированы либо вдоль оси роста чашечек полипа, либо перпендикулярно этому направлению, подтверждая своим новым подходом предыдущие наблюдения, основанные на оптической микроскопии. В свою очередь, нейтронная компьютерная томография не только визуализировала внутреннюю трехмерную архитектуру кораллового скелета, свидетельствующую о его ежегодных приростах, но также подтвердила присутствие незначительного количества органического вещества.

Пользуясь случаем, я хотел бы выразить благодарность организаторам этой конференции, которые, несмотря на драматическую ситуацию, созданную пандемией, предоставили возможность не только принять участие в этой конференции, но и встретиться хотя бы онлайн с моими дубненскими коллегами, с которыми я много времени провел в ЛНФ.

В.Зайонц (Институт ядерной физики Польской академии наук, Краков, Польша): Начиная с сессии-открытия под председательством A.В.Белушкина, был установлен строгий регламент, соблюдение которого поддерживалось на протяжении всей конференции. Помимо докладов о ходе работ по оснащению и планам разработки источника нейтронов следующего поколения (преемника ИБР-2) и нового источника нейтронов в Венгрии (LvB), мы прослушали две важные лекции: о биомембранах (В.И.Горделий) и о спектроскопии неупругого нейтронного рассеяния сильно коррелированных электронных систем (П.А.Алексеев). В каком-то смысле и те и другие являются характерными вехами современных исследований с помощью методов рассеяния нейтронов. Рассеяние нейтронов становится все более и более важным методом в биологических науках и науках о жизни, в то время как сильно коррелированные электронные системы остаются всегда актуальными в области физики твердого тела.

Дифрактометры в ЛНФ продолжают предоставлять данные высокого качества как с точки зрения разрешения по межплоскостному расстоянию, так и с точки зрения высокой интенсивности (эксперименты в реальном времени). Таким образом, на ИБР-2 проводятся исследования фазовых переходов или быстрые in situ измерения. Это нашло отражение в нескольких докладах, сделанных во время сессии "Функциональные и наноструктурные материалы". Весьма успешной была секция, посвященная магнитным наноматериалам, и особенно хочется выделить доклад Д.Девятерикова (Институт физики металлов УрО РАН, Екатеринбург) по исследованию гелимагнетизма в тонких пленках редкоземельных элементов на установке РЕМУР ЛНФ.

Мягкая материя, моя собственная область исследований, заполнила обширную и очень интересную секцию. Одной из горячих тем в исследованиях мягкой материи в настоящее время является ее взаимодействие (в широком смысле) с наночастицами, включая магнитные наночастицы, выбор покрытия наночастиц и т.д. Эта тема была представлена интересными выступлениями К.Шипошовой (Институт экспериментальной физики Словацкой академии наук, Кошице) и В.Молчанова (МГУ, Москва). Здесь мой личный субъективный интерес сосредоточен на первом докладе, так как он касается возможного тераностического применения магнитных наночастиц для лечения серьезных заболеваний, связанных с аномальной агрегацией амилоидного белка. Исследования органических и био-наночастиц также были представлены в других презентациях, например в лекции Б.Ангелова (Институт физики Чешской АН, Прага), посвященной липидным наночастицам различной морфологии как возможным носителям для доставки лекарств. Не было бы исследований мягких материалов и биоматериалов без изучения полимеров или биомембран. Эта тема нашла свое отражение в лекции Н.Кучерки (ЛНФ) и в докладе В.Т.Лебедева (ПИЯФ, Гатчина).

Малоугловое рассеяние нейтронов - один из важнейших экспериментальных методов исследования мягкой материи. Необходимо глубокое понимание этого метода и моделей, используемых при анализе данных. Поэтому следует отметить хорошую лекцию С.В.Григорьева (ПИЯФ, Гатчина) о классификации фрактальных объектов с помощью МУРН.

Наряду с лекциями и устными докладами на конференции было представлено 85 стендовых докладов. Это впечатляющее количество. Все доклады показали исследования высокого уровня, и ЛНФ действительно может гордиться таким качеством работы и ее изложением.

Желаю Лаборатории нейтронной физики имени И.М.Франка всего наилучшего в трудном и дорогостоящем процессе модернизации оборудования и дальнейшего развития исследовательской инфраструктуры.

П.А.Алексеев (НИЦ "Курчатовский институт", Москва): Следует отметить, что широта тематического спектра и высокий уровень работ сделали конференцию весьма привлекательной для научной общественности. В докладах обсуждался широкий спектр результатов нейтронных исследований по актуальным направлениям физики конденсированного состояния в области кристаллической и магнитной структуры новых материалов, включая нано- и низкоразмерные системы, биологические и полимерные объекты различного строения и функционала. Обсуждались вопросы развития нейтронной методики как для физических, так и для прикладных направлений, в том числе для активно развивающегося направления нейтронной радиографии, особенно применительно к археологическому наследию.

Обширное представительство отечественных и зарубежных научных организаций убедительно показывает, что нейтронный комплекс на базе реактора ИБР-2 занимает достойное место среди мировых нейтронных центров, его методические возможности, профессионализм специалистов и уровень инфраструктуры, включая пользовательский интерфейс, соответствуют запросам современной науки о материалах. Совокупность этих факторов привлекает пользователей и способствует развитию методической базы. Важно, что специалисты ЛНФ представили перспективный план работ (на 15 лет) по проработке идеи и созданию нового импульсного источника нейтронов, который придет на смену ИБР-2. Это, наряду с высоким научным уровнем исследований, накопленным опытом международного сотрудничества, способствует привлечению в нейтронный комплекс молодых исследователей (а это очень важно для перспективы), участие которых в данной конференции было весьма представительным.

В целом, характеризуя прошедшую конференцию, следует признать ее, без сомнения, удачной, несмотря на удаленный формат проведения, заданный условиями текущей эпидемиологической обстановки. Очевидные неудобства и недостатки этого формата в существенной степени были компенсированы высоким уровнем технической поддержки и организационного обеспечения, предоставленного ЛНФ. Остается только поблагодарить организаторов и пожелать им дальнейших успехов.

А.Соколова (Австралийский центр по нейтронному рассеянию, Австралийская организация ядерной науки и технологии, ANSTO, Киррави, Австралия): Большое спасибо организаторам за проведение такого интенсивного онлайн-мероприятия. Я участвовала в сессиях из Австралии, поэтому, учитывая разницу во времени, к сожалению, не могла слушать все лекции и доклады. Но то, что увидела, было действительно интересным и разнообразным. Подбор тематических секций был сбалансированным. Много докладов представляли результаты по малоугловому рассеянию, что входит в область моего личного интереса. Соблюдение регламента было действительно эффективным. Программа конференции оперативно обновлялась там, где это было необходимо. Техническая поддержка была отличной. Было легко задавать вопросы и участвовать в обсуждениях. Было приятно видеть, как много молодых ученых представляют свои работы. Как пожелание на будущее - я бы хотела видеть больше докладов женщин-ученых в программе. Еще раз спасибо всем, кто приложил усилия для проведения этого мероприятия.

Вот что написала в адрес организаторов конференции М.Клепачка, студентка Университета технологии в Познани, Польша: "В этом году у меня была возможность активно участвовать в Международной конференции по исследованию конденсированных сред на реакторе ИБР-2. Просматривая программу лекций и постеров, я была поражена разнообразием секций и научных дисциплин. Это были полные пять дней полезных лекций. С точки зрения моих интересов, было очень приятно слушать лекции о методах неупругого рассеяния нейтронов, используемых в различных областях исследований. Также мое внимание привлекли лекции о новых материалах для электрохимических ячеек, исследуемых с помощью методов рассеяния нейтронов на ИБР-2. К сожалению, глобальная санитарная ситуация не позволила нам встретиться лично. Тем не менее я хотела бы выразить свою признательность организаторам за подготовку хорошо работающей онлайн-платформы и за оказание технической поддержки каждому участнику конференции".

Татьяна ИВАНКИНА,
Денис КОЗЛЕНКО, ЛНФ