Как из Самары попасть в магистратуру Сколтеха?

В 2024 году Кирилл Мальгин завершил учебу в магистратуре Сколковского института науки и технологий и стал первым выпускником программы двойных дипломов Самарского университета им. Королёва и Сколтеха. Сейчас там же, в Москве, он поступает в аспирантуру, чтобы продолжить исследования.

Кирилл Мальгин окончил школу в Димитровграде, сдал ЕГЭ по физике и информатике и выбирал для поступления между университетами Ульяновска, Самары и Казани. "Нужную специальность нашел только в Самарском национальном исследовательском университете им. Королёва. Изучая возможные направления, колебался между теоретической физикой, электроникой и наноэлектроникой и наноинженерией. Сработал магический эффект приставки "нано", и я поступил на электронику и наноэлектронику. Впоследствии понял, что в выборе не ошибся", – признался Кирилл.

В науку молодой человек пришёл не сразу. Первые два года сосредоточился только на учебе. А вот с третьего курса начались спецпредметы, зашла речь о выпускной квалификационной работе, и Кирилл попросил доцента кафедры наноинженерии Алексея Архипова выступить его научным руководителем.

"Алексея Владимировича я знал с первого курса: он вёл у нас материаловедение, потом – основы технологии, проектирование электронно-компонентной базы", – рассказал Кирилл Мальгин. Дипломная работа была посвящена разработке метода диагностики электродиффузионных отказов микросхем.

"Когда по электрической сети течет ток, то происходит перенос массы проводящего вещества из одного места в другое. И возникают дефекты. То есть проводящие дорожки становятся в одних местах уже, в других шире. Там, где "магистраль" сужается, плотность тока возрастает, в какой-то момент эта часть микросхемы перегревается, и происходит разрыв", – объясняет Кирилл. Перед бакалавром стояла задача разработать методику, которая позволила бы предсказать подобные разрывы. И Кирилл предложил использовать термохромные жидкие кристаллы, которые меняют свой цвет при нагреве. "Мы подбирали жидкокристаллическую смесь, растворитель для нее и методику нанесения. Тот случай, когда ведешь новое исследование, по которому еще нет источников. Так что было непросто", – вспоминает молодой ученый.

Наука настолько захватила Кирилла, что он без колебаний выбрал магистратуру Самарского университета им. Королёва. Новоиспеченным магистрантам заведующий кафедрой наноинженерии, профессор Владимир Павельев предложил попробовать свои силы на магистерской программе двойных дипломов Самарского университета им. Королёва и Сколтеха "Фотоника и квантовые материалы". Кирилл Мальгин прошел отбор, получил стипендию в размере 40 тысяч рублей в месяц и отправился в Москву.

"В Сколтехе учебный процесс идет полностью на английском языке. Спасибо Светлане Авдейко, моему преподавателю английского в Самарском университете им. Королёва. Во многом благодаря ее лекциям мои языковые навыки позволили без проблем влиться в образовательный процесс. Проще было общаться с однокурсниками, понимать лекции, выполнять домашние задания", – отмечает Кирилл. Кстати, домашних заданий в Сколково немного. Там полагают, что этот момент позволяет сосредоточиться на исследованиях.

Система образования в Сколково построена на индивидуальных образовательных траекториях. Чтобы завершить обучение, надо набрать определенное количество кредитных единиц, которые получаешь за прослушанные курсы. Кредиты поделены по секциям курсов: основная часть – ядро обязательных предметов, научно-исследовательская, предпринимательская и опционная.

"У меня было два обязательных курса: квантовая механика и основы фотоники. Из опционной секции я выбрал курс по 3D-моделированию в CAD-системах. Мне были очень интересны курсы, связанные с углеродными наноматериалами, аэрозольными технологиями, катализом. Первые два нам преподавал Альберт Насибулин, специалист в области синтеза, исследования механизмов роста и применения наноматериалов. Он стал моим научным руководителем со стороны Сколтеха. Катализ преподавал Дмитрий Красников, который был моим соруководителем. В Самарском университете им. Королёва я изучил курсы по физике поверхностей и инженерное предпринимательство", – рассказал о деталях Кирилл Мальгин.

Обучение в магистратуре на направлении "Фотоника и квантовые материалы" доказало преемственность образовательных программ двух университетов.

"Многие предметы, которые я изучал в Самарском университете им. Королёва, были полезны в магистратуре Сколково. Очень сильно облегчила мне жизнь в Сколково математика – базовый предмет, который нам преподавал Марк Нечаевский. Я благодарен ему как за знания по матанализу, линейной алгебре, так и за те мудрые мысли, которыми он делился не только по предмету – он передавал нам свой опыт. Полезными стали и такие предметы, как вакуумная техника, курсы квантовых компьютеров и статической прикладной квантовой механики. Сидишь на лекции в Сколково и понимаешь: это уже было! – говорит Кирилл Мальгин. – Очень выручили навыки работы с такой сложной исследовательской техникой, как атомный силовой микроскоп, которые мы получили в бакалавриате. Это довольно мощный инструмент диагностики, который позволяет рассмотреть рельеф материала. В зависимости от модификаций микроскопа можно узнать об электрических свойствах материала".

В магистратуре Кирилл разрабатывал способ синтеза перфорированного графена при помощи реакции Будуара. Сфера применения графена обширна. Самый распространенный – как элемент систем, из которых нужно быстро отводить тепло, так как графен характеризуется высокой теплопроводностью. Перфорированный графен потенциально применим в транзисторах, в квантово-каскадных лазерах, в оптических поглотителях, фотонных кристаллах. Но зависит от конфигурации образца: перфорации в пленке могут быть более упорядоченными или менее. Если они менее упорядоченные, то сфера применения сужается, и результаты будут не высокоточными. В синтезированном Кириллом графене перфорация не упорядоченная и одинакова по своей форме. Но и такой материал может применяться в газовых или биосенсорах.

"Результаты вдохновляющие. Полученные образцы мы изучали через оптический микроскоп, сканирующий электронный микроскоп и атомно-силовой микроскоп. Действительно, всё выглядит захватывающе. Интересно анализировать, как реализовались мои идеи, – говорит Кирилл. – В аспирантуре хочу продолжить эксперименты. Есть идеи, как сделать перфорацию более упорядоченной. Да, методы упорядочивания перфорации уже существуют, но мы хотим найти новую технологию, чтобы результат был конкурентоспособным". В аспирантуре молодой человек будет искать варианты применения перфорированного графена в приборах для физических исследований.

Одна из возможностей учебы в Сколтехе – это работа над совместными проектами с другими университетами России и зарубежья. Магистранты регулярно отправляются на стажировки в Санкт-Петербург, Харбин. Весной Кирилл прошел стажировку в Сингапуре, где проводил эксперименты с полученными образцами перфорированного графена.

"В Сингапуре мы проводили эксперименты по выращиванию аморфного углерода в перфорациях графеновой пленки. Образцы перфорированного графена я подготовил в Сколтехе, а выращивание аморфного углерода происходило уже в Национальном университете Сингапура. Результаты были успешными. Потенциально это может открыть интересные физические свойства таких образцов. Планирую продолжать эксперименты по этой теме уже в аспирантуре в Сколтехе и съездить вновь в Сингапур к научным партнерам", – заключил Кирилл Мальгин. 

Фото предоставлены героем публикации