Целью создания лаборатории является решение проблемы в области фундаментальных основ инженерных наук, связанной с выяснением природы электрофизических процессов и направленного формирования структурных дефектов и свойств твердых тел при взаимодействии ионного облучения с металлами, сплавами, твердыми диэлектриками и полупроводниками - новых функциональных материалах для современной техники. В результате проведения запланированных исследование будет создано новое поколение сверхтвердых износостойких и термически стабильных нанокомпозитных покрытий для повышения работоспособности и ресурса режущего инструмента и износостойкости узлов деталей машин, новые коррозионно-стойкие покрытия для металлов и сплавов и биосовместимые покрытия для медицинских имплантатов и разработаны новые методы аттестации поверхности материалов и покрытий на атомном и электронном уровне.
Актуальность и новизна - одним из наиболее эффективных технологических способов улучшения свойств материалов является нанесение на рабочую поверхность изделий различных покрытий. Покрытие представляет собой поверхностный слой, характеризующийся конечной толщиной, химическим составом, структурно­ фазовым состоянием и электронной структурой. Покрытия широко используются для повышения срока службы и улучшения функциональных свойств материалов и изделий. Наиболее широко покрытия используются для защиты материалов от износа и коррозии. Для защиты металлических материалов от коррозии используются различные способы: органические и полимерные покрытия, лакокрасочные покрытия, формирование оксидных слоев, электрохимическая обработка в различных растворах, химическая модификация поверхности, нанесение покрытий из коррозионно­ устойчивых металлов и сплавов. Отличием ионно-плазменного метода нанесения покрытий является возможность формирования плотных и тонких покрытий (от одного монослоя до 10 мкм) с высокой прочностью соединения с основой. Метод обеспечивает получение многокомпонентных покрытий самого различного элементного и фазового состава и структуры. Вследствие этого ионно­ плазменный метод создает возможности получения поверхностей с уникальными свойствами, которые могут радикально отличаться от свойств материала в объеме. В последнее время наиболее широкое развитие получили исследования, связанные с получением нанокомпозитных покрытий, в которых достигаются сверхтвердость.
Перспективность заявленных исследований определяется тем, они относятся к очень активно развиваемому в мире направлению в области науки о новых материалах и новых технологиях. Работы по этому направлению позволят организовать совместные исследования со специалистами из ведущих научных центров мира (в частности - Саскачеванского Университета; Университета Лоррейна; Силезского Университета технологии; Корейского института перспективных исследований). Одним из результатов такой кооперации будет повышение как общего числа научных публикаций УрФУ, так и публикаций с иностранными коллегами, увеличение показателя цитируемости работ сотрудников УрФУ. Полученные, в ходе реализации проекта, научные результаты будут основой для дальнейших исследований, позволят рассчитывать на получение новых российских и международных грантов. Задачи, возникающие при реализации проекта, будут темами заданий аспирантам, магистрантам и студентам УрФУ для работ над диссертациями, дипломами и курсовыми работами. Это позволит привлечь и закрепить в УрФУ молодых исследователей, повысить число защищенных диссертаций.