Студент Университета ИТМО Максим Масюков стал единственным россиянином, выигравшим престижную стипендию IEEE MTT-S Undergraduate Scholarship-2018
Студент четвертого курса кафедры фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО Максим Масюков вошел в число обладателей стипендии профессиональной ассоциации ученых и исследователей IEEE Microwave Theory and Techniques Society. МТТ-S — это самое крупное международное сообщество ученых и представителей научных организаций, которые занимаются исследованиями в области радиочастотного, микроволнового и терагерцевого излучений. Общество создано на базе Института инженеров радиоэлектроники и электротехники (IEEE) и ежегодно объявляет среди студентов и аспирантов конкурсы на получение различных стипендий. В этом году обладателями стипендии IEEE MTT-S Undergraduate Scholarship стали шесть молодых ученых из США, Канады и России. Максим Масюков, который занимается исследованием киральных метаповерхностей в терагерцовом диапазоне частот (материалов, перспективных, в частности, для биомедицинских применений, стал единственным победителем из России.
Когда вы узнали о том, что стали обладателем стипендии IEEE MTT-S Undergraduate Scholarship?
Все получилось довольно интересно: на тот момент я был в Сан-Франциско на конференции SPIE Photonics West — одной из крупнейших конференций в Северной Америке, посвященных оптике и фотонике. Туда я поехал как офицер оптической студенческой ячейки университета. И вдруг мне приходит сообщение от моего научного руководителя Анны Викторовны Возиановой, что я выиграл стипендию. В Америке на тот момент была уже глубокая ночь, и я очень устал после долгого перелета и смены часовых поясов, поэтому не обратил на это сообщение внимание и продолжил спать. Утром я уже понял, что речь идет о той самой стипендии от IEEE MTT Society.
А что с самого начала побудило подать заявку на эту стипендию?
В целом обладателями премий международной ассоциации IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) на данный момент становились единицы молодых ученых из России, однако среди них было четыре исследователя из Университета ИТМО: Алексей Слобожанюк из лаборатории «Метаматериалы», а также сотрудники лаборатории «Терагерцовая Биомедицина» Анна Горячук, Алауди Денисултанов и Мария Боровкова. Я думаю, это говорит о том, что в Университете ИТМО исследования в области фотоники находятся на очень высоком уровне с точки зрения новизны и применения, и здесь есть хорошие возможности для самореализации.
Мое решение податься на стипендию IEEE MTT-S пришло достаточно спонтанно. Зная об успешном опыте коллег, я подумал, что тоже могу попробовать. На подготовку самой заявки ушла примерно неделя, заявка включала в себя справку об оценках, на основе которой можно составить представление о моей успеваемости, рекомендации от научного руководителя, а также описание научного проекта, над которым я работаю. На подготовку этих документов ушло примерно две недели. Помню, как много раз переписывал свое резюме, пытаясь довести его до идеального состояния, вносил много правок и наконец все-таки загрузил финальную версию за четыре часа до дедлайна.
Вы победили с проектом, который посвящен разработке киральных метаповерхностей с уникальными поляризационными свойствами. С чего началась и как шла работа над ним?
Мои текущие исследования в целом посвящены изучению киральной метаповерхности в терагерцовом диапазоне частот. Она интересна тем, что показывает такие интересные свойства, как, например, отрицательный показатель преломления. Но даже не это главное. Самое главное — она способна влиять на поляризацию излучения. Что это значит? Эту поверхность мы можем использовать как поляризатор в биомедицинских исследованиях. Например, в поляриметрии биологических объектов, в том числе раковых тканей. Эта метаповерхность может использоваться в терагерцовых томографах и в целом в прикладных исследованиях раковых тканей: при облучении раковых тканей терагерцовым излучением отраженная электромагнитная волна может менять свою поляризацию в зависимости от стадии заболевания. Для исследования данного эффекта требуются поляризаторы с различными поляризационными характеристиками.
Мой проект, с которым я непосредственно подавался на стипендию IEEE MTT-S, посвящен исследованию различных свойств киральной метаповерхности, при помощи которой можно задавать начальное состояние поляризации излучения в биомедицинских исследованиях и управлять им. Этот проект в большей степени направлен на изготовление самой метаповерхности и последующее ее исследование при помощи терагерцовой спектроскопии во временной области. Мы хотим попробовать несколько методов изготовления киральной метаповерхности и, возможно, найти какие-то методы, чтобы расширить диапазон применения.
Стоит отметить, что над этой темой я работаю с начала третьего курса. Именно с ней я впервые выступил на международной конференции в 2016 году. С тех пор нам уже удалось изучить влияние конфигурации одиночного хирального элемента этой метаповерхности на поляризационные свойства. Эти результаты также были представлены на престижной конференции SPIE Optics+Photonics 2017, которая прошла в США. За доклад SPIE Optics+Photonics 2017 мне удалось получить авторский грант SPIE Author Travel Grant.
Как вы пришли к пониманию того, что вам интересно заниматься именно наукой – фотоникой, в частности?
Еще в школе мне всегда были интересны математика, информатика и физика, особенно оптика, а также ядерная и квантовая физика. Тогда мне достаточно сложно было выбрать между информатикой и физикой, поэтому я решил поступить на факультет, где можно изучать и то, и другое.
Наукой я стал интересоваться со второго курса. Еще до этого меня тянуло заниматься исследованиями, но непосредственно прийти в лабораторию все-таки помог случай. Тогда нам, студентам второго курса бакалавриата, рассказали, что мы можем попасть в лабораторию «Терагерцовая биомедицина» и объявили темы исследований, которыми там можно заниматься.
Меня очень заинтересовала тема, посвященная трансформационной оптике и искусственным средам с отрицательным показателем преломления. Область применения трансформационной оптики очень широка: от маскирующих покрытий до достижения сверхразрешения. До этого я даже не знал о существовании материалов для реализации подобных эффектов. После этого я попал в группу к Анне Викторовне Возиановой, мы начали разбирать различные работы по маскировке объектов, статьи сэра Джона Пендри, но в итоге я все же стал заниматься немного другим и погружаться в область двумерных метаматериалов для применения в биомедицинских исследованиях.
За время работы уже удалось прийти к каким-то неожиданным результатам?
Безусловно, все научные результаты прежде всего строятся на обширной базе: исследователь должен читать множество научных статей, чтобы повысить свой уровень знаний и найти новые идеи для собственной работы.
Хотя я как человек довольно любознательный по своей природе иногда и сам пытался пробовать что-то новое – например, менять материалы изготовления или экспериментировать со слоями метаповерхности. Как ни странно, это давало какие-то результаты, которые были довольно неожиданными.
Но часто, как мы знаем, даже именитые ученые иногда вроде как случайно приходили к тем или иным результатам. Например, известен случай, который произошел с Ричардом Фейнманом. В кафе он стал свидетелем, как какой-то парень подбросил тарелку в воздух, пока она летела, он заметил, что она покачивается, и эмблема на тарелке вращается, причем быстрее, чем покачивается тарелка. Он рассказывал о том, что его заинтересовала причина такого поведения тарелки и он, как в детстве, решил «поиграть» в расчеты физики этого процесса. В итоге эти размышления о вращении и покачивании тарелки постепенно привели Фейнмана к размышлениям о физике движения объектов в микромире, результатом которых и стали знаменитые диаграммы.
У Фейнмана, кстати, было очень много интересов, которые не ограничивались физикой. А чем вы занимаетесь, помимо учебы и научной работы?
Раньше я занимался музыкой, я закончил музыкальную школу по классу аккордеона, но также играю на фортепиано и гитаре. Сейчас я временно переключился на фотографию, которой занимаюсь на любительском уровне. Кстати, в этом активно помогает и научная работа, удается поснимать в многочисленных поездках. Помимо этого, стараюсь регулярно посещать спортзал и бассейн, читать художественную литературу.
Я думаю, что иногда очень важно переключаться с одного вида деятельности на другой. Например, летом я стараюсь как минимум на две недели отключиться от учебы, проектов и посвятить свое время отдыху с друзьями. Мы нередко ходим в походы.
Что даст вам в будущем стипендия IEEE MTT-S?
На мой взгляд, это прежде всего возможность продолжить учебу за рубежом или пройти стажировки у именитых ученых, работающих в близкой мне области. Лично я очень заинтересован в стажировке в Греции, в научно-исследовательском центре FORTH, где работает известный специалист по киральным метаматериалам Костас Сукулис. Кроме того, очень интересно съездить на стажировку в Университет в Саутгемптоне, Великобритания (University of Southampton), где также активно занимаются киральными материалами с различными примененениями. Там работает очень известный в своей области ученый, наш бывший соотечественник Николай Желудев.
А в будущем планируете связать свою деятельность с наукой? Какие перспективы видите в этом направлении?
Сейчас я планирую продолжить заниматься научной деятельностью, работать в лаборатории, а также, как я уже отметил, пройти стажировки за рубежом. Я думаю, что метаматериалы, исследование двумерных метаповерхностей — это очень перспективное направление на данный момент. Эти материалы уже находят практическое применение в различных областях. Кроме того, на прогресс в этой сфере в последнее время влияют и коммуникации — взаимодействие не только с отечественными учеными, но и зарубежными исследователями.