Регистрация / Вход
Прислать материал

Проведение научных исследований молодыми учеными. Синтез композитных фотонных кристаллов на основе фотополимера с внедрением жидкого кристалла и наночастиц.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.442.11.7565
Организация
ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)"
Продолжительность работ
2006, 7 мес.
Бюджетные средства
0,4 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
06.03.2006 - 31.05.2006
В ходе работы проанализировано влияние различных параметров процесса синтеза решетки по методу интерференционной литографии, таких как время экспозиции и плотность мощности излучения, время и температура запекания фоторезиста, тип проявителя, материал подложки. Найдены условия синтеза, обеспечивающие получение периодической микроструктуры с периодом 1-Змкм. Показана возможность записи решетки при помощи излучения полупроводникового лазера с малой длиной когерентности путем отображения дифракционной решетки на фоторезист. Показана возможность записи решетки
  
при помощи излучения с длиной волны, соответствующей области малого поглощения фоторезиста.
Развернуть
2
01.06.2006 - 02.10.2006
Объект исследования – процесс синтеза трехмерных фотонных кристаллов методом интерференционной литографии; процесс ввода жидкого кристалла и наночастиц в поры трехмерных фотонных кристаллов, полученных методом интерференционной литографии.
Цель работы – 1) поиск условий записи трехмерных решеток в фоторезисте, обеспечивающих формирование пористой структуры материал-воздух с характерным периодом решетки 1-3мкм; 2) поиск условий ввода жидкого кристалла и наночастиц в трехмерные полимерные решетки.
Методы проведения – 1) экспериментальное исследование процесса записи трехмерной решетки в фоторезисте при помощи излучения непрерывного газового и полупроводникового лазера; 2) экспериментальное исследование процесса ввода жидкого кристалла в пористую структуру, полученную методом интерференционной литографии при использовании каппилярных сил и химической обработки поверхности пор; экспериментальное исследование процесса получения трехмерной решетки из композита наночастицы-фоторезист.
Результаты работы – 1. Проанализировано влияние различных параметров процесса синтеза решетки по методу интерференционной литографии, таких как время экспозиции и плотность мощности излучения, время и температура запекания фоторезиста, тип проявителя, материал подложки; 2. Получены условия синтеза, обеспечивающие синтез периодической микроструктуры с периодом 1-3мкм; 3. Показана возможность записи решетки при помощи излучения полупроводникового лазера с малой длиной когерентности, с длиной волны, соответствующей области малого поглощения фоторезиста; 4. Проанализировано влияние различных условий на процесс ввода в трехмерную полимерную решетку нематического жидкого кристалла Найдены условия ввода жидкого кристалла, обеспечивающие заполнение пористой структуры с периодом 3мкм; 5. Рассмотрены различные типы наночастиц в качестве легирующей примеси для фоторезиста. Обнаружено, что рассмотренные типы наночастиц имеют слишком большую тенденцию к образованию коагулятов, что приводит к высокому уровню рассеяния, и делает невозможным использование метода интерференционной литографии; 6. Рассмотрен альтернативный способ достижения фотонной запрещенной зоны на основе метода интерференционной литографии, состоящий в синтезе квазикристаллических структур взамен кристаллических. Сделан вывод о возможности достижения запрещенной зоны при низких показателях преломления, соответствующих показателю преломления фоторезиста.
Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: простота и технологичность процесса синтеза трехмерной решетки; низкая концентрация дефектов получаемой структуры.
Областью применения результаты данной работы может стать создание новых метаматериалов фотоники, которые будут применяться для управления светом в системах оптоволоконный линий связи, уплотнения каналов передачи информации, а также для управления процессами спонтанного излучения и создания новых источников излучения повышенной яркости.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.9 Проведение молодыми учеными научных исследований по приоритетным направлениям науки, высоких технологий и образования
Проведение поисковых научно-исследовательских работ в области естественных наук: 1. Синтез порфиринов кобальта иммобилизированных в матрицы органических и неорганических полимеров; 2. Исследование оптических переходов в нанокластерах частиц металлов диспергированных в неорганических полимерах на основе оксида титана; 3. Изучение транспортно-структурных характеристик ионообменных мембран с помощью сканирующей зондовой микроскопии; 4. Развитие оксидной фазы на поверхности металлического германия: кинетические и фрактальные характеристики; 5. Исследование поверхностной структуры гальванических покрытий, полученных из многокомпонентных медьсодержащих электролитов; 6. Изучение кинетики и механизма механохимического синтеза нанопорошков алюминатата лантана; 7. Синтез и исследование одномерных фотонных кристаллов на основе композитных наноматериалов на основе частиц серебра диспергированных в матрице стеклообразного ферроэлектрика; 8. Исследование спектральных характеристик пропускания фотонно-кристаллических волокон с наноразмерными элементами; 9. Исследование нелинейного распространения импульсов в средах с наночастицами углерода; 10. Исследование пропускания мощных световых импульсов фотонно-кристаллическими волокнами с наноразмерными элементами; 11. Изучение механизма формирования структуры в органическо-неорганических композитах системы углеводороды нефти – гидратированный оксид титана; 12. Исследование кинетики и механизма процесса иммобилизации ионов тяжелых металлов в структуру слоистых титанатов калия; 13. Исследование возможности управления характеристиками волоконного лазера при модификации сердцевины волокна наночастицами углерода
Продолжительность работ
2009, 2 мес.
Бюджетные средства
2,4 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2010, 13 мес.
Бюджетные средства
0,99 млн
Организация
ИСАН
профинансировано
Тема
Оптические химические сенсоры на основе наночастиц, нановолноводов и фотонных структур.
Продолжительность работ
2009 - 2011, 30 мес.
Бюджетные средства
75 млн
Количество заявок
6
Тема
Разработка основ технологий создания фотонных кристаллов на основе инвертированных опаловых матриц с управляемой кросс-корреляцией оптических, магнитных и электрических свойств
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
5 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка технологий получения кристаллов сульфата никеля и его производных, а также кристаллов неорганических фторидов для зонных фильтров УФ-диапазона.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
9 млн
Количество заявок
0
Тема
Разработка принципов создания гибких солнечных элементов на основе композитных материалов, включающих оптически активные полимеры и неорганические наночастицы.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
14 млн
Количество заявок
3
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «Проектирование систем на кристалле: тенденции развития и проблемы».
Продолжительность работ
2010, 8 мес.
Бюджетные средства
0,8 млн
Количество заявок
1