Лаборатория нанооптики и наноплазмоники

Направления и результаты исследования

соответствует Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 годы, п. 8. «Актуальные проблемы физики конденсированных сред, в том числе квантовой макрофизики, мезоскопики, физики наноструктур, спинтроники, сверпроводимости» по разделам: (i) исследование плазменных и магнитоплазменных возбуждений, фотонных спектров, плазмонных свойств полупрводниковых, металлических и графеновых наноструктур; (ii) исследование возможности создания функциональных элементов плазмонной наноэлектроники и нанофотоники для оптического и терагерцового диапазонов. 

Основные решаемые задачи

  • Алмазная нанофотоника и интегральная оптика

Развитие наукоемких нанотехнологиий по формированию радиационными методами материалов и структур нанометровой размерности на основе алмазных кристаллов для приложений в интегральной дифракционной оптике и наноплазмонике.

  • Тонкопленочные солнечные элементы на основе пористых полупроводниковых 2D-слоев с металлическими наночастицами

Разработка новых методик синтеза и создание на их основе тонкослойных пористых полупроводниковых слоев кремния и германия с металлическими плазмонными наночастицами для решения задач наноэлектроники и солнечной энергетики.

  • Гигантское комбинационное рассеяние света (SERS) органическими соединениями, находящимися в плазмонном поле металлических наночастиц

Разработка и апробирование новых подходов для создания функциональных материалов с наночастицами благородных металлов  с заданным гранулометрическими параметрами, проявляющими резонансные плазмонные возбуждения, и изучение особенности гигантского комбинационного рассеяния света на них для широкого класса органических соединений с целью совершенствования химических и биологических сенсорных свойств. 

  • Плазмонная дифракционная оптика на микро- и нанострукутрах 

Создание высокоупорядоченных по поверхности островковых периодических микроструктур с заданными геометрическими формами, содержащими различные типы металлических наночастиц, на которых для проведения исследования оптических сенсорных свойств, обусловленные одновременным вкладом от плазмонного резонансного поглощения наночастиц и от оптических дифракционных эффектов упорядоченных микроструктур. 

  • Нелинейно-оптические материалы на основе металлических наночастиц, проявляющих плазмонные резонансы 

Ионный синтез новых типов композиционных материалов с металлическими наночастицами, в оптически-прозрачных матрицах (стекла, ZnO, TiO2, сапфир, алмаз и др.) и изучение на них нелинейно-оптических эффектов рефракции и поглощения, а также оптического ограничения, возникающих  под воздействием фемто- и пикосекеундных лазерных импульсов в широких спектральных диапазонах видимого и ближнего ИК-областей. 

  • Люминесценция квантовых точек в плазмонном поле металлических наночастиц 

Формирование гибридных материалов на основе полимеров с квантовыми точками CdSe и CdS, комбинируемых со средами, содержащими наночастицы благородных металлов, и изучение особенности возбуждения и повышения интенсивности фотолюминесценции квантовых точек, находящихся в плазмонном поле наночастиц, с целью улучшения эффективности сенсорных люминофоров. 

  • Радиационное наноструктурирование полимеров

Наноструктурирования полимеров на ускорителе ионами различных химических элементов и изучение структурах характеристик модифицированных органических соединений методами аннигиляционной позитронной, рамановской и оптической абсорбционной спектроскопии. Разработка и создание плазмонных композиционных материалов на основе полимеров с ионно-синтезированными металлическими наночастицами.


Результаты 2017 года

  1. Сводные данные

  2. Имплантация алмаза ионами серебра и создание дифракционных элементов

  3. Наблюдение методом спектроэллипсометрии поверхности кремния, облученного низкими дозами ионов серебра

  4. Влияние импульсного лазерного отжига на структурные, оптические и фотоэлектрические свойства композитных слоев Si и GeSi с наночастиами Ag, полученных ионной имплантацией

  5. Микроскопия поверхности кремния, имплантированного ионами серебра

  6. Формирование пористого германия с наночастицами серебра методом ионной имплантации

Результаты 2016 года

  1.  Сводные данные

  2.  Способ получение алмазных дифракционных элементов методом ионной имплантации

  3. Оптическое отражение и комбинационное рассеяние света кремния, имплантированного ионами серебра

  4. Формирование сплава GeSi с наночастицами Ag путем ионной имплантации и лазерного отжига

  5. Термометрия твердых тел методом оптической интерферометрии на примере ПММА и Si