Ученые Института физики микроструктур РАН и НГТУ имени Алексеева (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) запатентовали уникальные сенсоры, которые в два-три раза превосходят лучшие зарубежные аналоги по чувствительности.

Новые приборы открывают возможность регистрировать реликтовое излучение и вести поиск аксионов — гипотетических частиц, которые, согласно одной из теорий, составляют основу темной материи. Предполагается, что в мощном магнитном поле аксионы преобразуются в фотоны, и в перспективе этот процесс мог бы дать человечеству практически неисчерпаемый источник энергии.

В основе детектора лежит приемник электромагнитных волн. При попадании излучения на чувствительный элемент растет температура электронов, что изменяет выходной сигнал. Ключевая проблема — минимизация утечку тепла, иначе полезный сигнал теряется. Российские исследователи решили ее с помощью сверхтонкого слоя гафния, который играет роль теплового барьера: он замедляет передачу энергии от электронов к окружающей среде и подавляет паразитные токи. Благодаря этому удалось кратно поднять точность измерений.

Новые датчики позволят астрофизикам глубже проникнуть в тайны ранней Вселенной, изучая микроволновый фон, оставшийся после Большого взрыва. При этом некоторые эксперты полагают, что темная материя может быть не роем частиц, а особым свойством самого пространства. И новые приборы помогут проверить и эту гипотезу. Разработка подтверждает лидерство отечественной школы в области физической электроники и радиоастрономии.