Регистрация / Вход
Прислать материал

Новые перспективные наноматериалы на базе диэлектриков - синтез, исследования методами оптической спектроскопии

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0384

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Старухин Анатолий Николаевич

Этапы проекта

1
30.09.2009 - 05.12.2009
1.1. Подготовка оборудования для проведения оптических экспериментов с ФК. Синтез и отбор полимерных фотоннокристаллических пленок, их предварительная структурная характеризация.

1.2. Отладка и усовершенствование методики иммерсионной спектроскопии ФК.
1.3. Изготовление трехмерных пленочных ФК с различным диаметром сфер SiO2 и различной степенью их спекания.
1.4. Синтез новых, нанокристаллических оксидных диэлектриков с примесью ионов редкоземельных (RE) и
переходных (ТМ) металлов:Y3Al5O12:Ce3+,ScO3:Ce3+, их
характеризация и спектроскопические исследования,
  1.5. Изучение формирования и кристаллической структуры
эпитаксиальных гетероструктур флюорит — Si(001) методами сканирующей зондовой микроскопии и рентгеновской дифрактометрии с использованием синхротронного излучения.
1.6. Синтез исходной шихты, выращивание кристаллов и их диагностика.
1.7. Получение магнитоупорядоченных диэлектриков на основе двойных оксидов переходных (Зd) и редкоземельных (4f) элементов и их соединений.
1.8. Синтез и отбор полимерных фотонно-кристаллических пленок, их предварительная структурная характеризация.
Развернуть
2
01.01.2010 - 30.06.2010
При исследовании фотонных опалоподобных кристаллов на полимерных фотонно-кристаллических пленках и трехмерных пленочных опаловых структурах изучена зависимость спектров брэгговского отражения света от технологии приготовления пленок.
С помощью импульсного лазерного возбуждения осуществлена генерация локализованных акустических колебаний в пленочных ФК на основе сфер SiO2.
Впервые исследованы спектры люминесценции новых нанокристаллических материалов Sc2O3:Ce3+, с Y2O2S:Ce3+, и обнаружен эффект сильного влияния газовой среды, окружающей порошкообразные образцы, на спектры люминесценции.
С помощью дифракционных и рентгеновских методов и разработанных компьютерных программ изучена атомарная структура интерфейса CaF2/Si(001) в монослойных и субмонослойных системах.
Из известных частот фононов в центре и на границе зоны Бриллюэна кристаллов Hg2Cl2 были определены силовые константы взаимодействия атомов и вычислены дисперсионные зависимости частот акустических и оптических фононов, получена плотность состояний фононного спектра этих кристаллов, а также изучено влияние давления на частоты и дисперсию акустических и оптических фононов.
С помощью прецизионных поляриметрических методов изучены эффект Фарадея в редкоземельных ортоферритах и спектральная диэлектрическая проницаемость редкоземельных купратов.
В результате экспериментального изучения интерференционных эффектов (резонанс Фано) между брэгговскими полосами и широким бесструктурным фоном в спектрах пропускания ФК на основе синтетических опалов предложен общий механизм формирования оптических спектров ФК в ряду «структурный элемент – упорядоченный ФК – неупорядоченный ФК».
Развернуть
3
01.07.2010 - 15.12.2010
При исследовании фотонных кристаллов разработана простая методика теоретического анализа экспериментальных оптических спектров (отражение, пропускание, дифракция) фотонных кристаллов, включая кристаллы с высоким диэлектрическим контрастом.
Экспериментально продемонстрирована сверхбыстрая гиперзвуковая модуляция отраженного от поверхности опаловой пленки светового потока под действием возбужденных в пленке когерентных упругих колебаний. Время жизни таких колебаний в отдельных образцах превышает 1 нс. Показано, что основной вклад в детектируемый сигнал дают упругие колебания, локализованные на возбужденной лазерным импульсом поверхности образца.
Исследована природа гистерезиса температурной зависимости генерации второй акустической гармоники, наблюдаемой при сегнетоэлектрическом фазовом переходе в системе синтезированных нанокристаллов BaTiO3.
Изучены на атомарном уровне процессы роста эпитаксиальных слоев фторида никеля на буферных слоях CaF2 на подложках Si(001).
Осуществлено компьютерное моделирование колебательных свойств решеток чистых и смешанных кристаллов галогенидов одновалентной ртути и получено хорошее согласие с экспериментальными значениями частот фононов в центре и на границах зоны Бриллюэна.
Осуществлен выбор подходящих материалов для изготовления квантоворазмерных магнитных диэлектриков, включая многослойные и пленочные структуры.
Развернуть
4
01.01.2011 - 15.04.2011
При исследовании фотонных кристаллов обоснован метод матриц переноса для численного расчета спектров брэгговского отражения, пропускания и упругого рассеяния света фотонно-кристаллическими наноструктурами. Осуществлен теоретический численный расчет спектров брэгговского отражения света в модели полубесконечного фотонного кристалла и спектры брэгговского отражения и пропускания света для тонких фотонно-кристаллических плёнок с симметрией решётки опала.
Исследованы спектры d→f люминесценции объемного и нанокристаллического YAG:Ce3+. Обнаружено эффективное антистоксово возбуждение люминесценции Ce3+ в объемном и нанокристаллическом YAG:Ce3+, связанное с многоцентровостью Ce3+.
Выращены эпитаксиальные слои фторида никеля на гофрированной поверхности CaF2(110)/Si (001) и проведена характеризация этих слоев.
По впервые измеренным спектрам поглощения бората меди определена величина кристаллического расщепления 3d уровня иона меди.
В спектрах комбинационного рассеяния смешанных кристаллов галогенидов ртути наблюдалось возникновение сегнето- и антисегнетоэлектрических кластеров, индуцированных полярными молекулами Hal’-Hg-Hg-Hal’’.
Развернуть
5
16.04.2011 - 31.07.2011
5.1. Изучение резонансных эффектов с участием нескольких узких брэгговских полос по спектрам пропускания и отражения опалов при изменении диэлектрической проницаемости заполнителя в области иммерсии (т.е. пропадании) фотонных стоп-зон.
5.2. Проведение экспериментов по модуляции светового потока в ФК методами когерентной пьезоспектроскопии на нанокомпозитах опал-металл.
5.3. Расчеты оптических спектров неупорядоченного одномерного фотонного кристалла методом матриц переноса. Анализ спектров оптического отражения и пропускания от фотоннокристалической пленки с сильной периодической модуляцией диэлектрической проницаемости
5.4. Разработка методики выращивания изолированных наночастиц Y3Al5O12:Ce3+, Sc2O3:Ce3+ на подложках и методов спектроскопического наблюдения отдельных наночастиц и их кластеров.
5.5. Изучение процессов формирования и
электрофизических свойств тонких монокристалических слоев фторида кальция на кремнии, а также
гетероструктур CaF2-CdF2.
5.6. Получение и комплексное изучение матрично-изолированных галогенидов ртути в пористых матрицах цеолитов с размерами пор 1-1.5 им и в пористых стеклах с порами 6-7 нм. Сравнение свойств микрокристаллических и объемных образцов Hg2Cl2 и Hg2Br2.
5.7. Проведение патентных исследований и подготовка заключительного (итогового) отчета по проекту.
5.8. Разработка научно-методических материалов для курса лекций по электродинамике пространственно-периодических твердотельных систем.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2008, 4 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2011, 24 мес.
Бюджетные средства
10,5 млн
Организация
ИСАН
профинансировано
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИОА СО РАН
профинансировано
Тема
Исследование оптических и электронных свойств наноструктурированных полупроводников и диэлектриков.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2
Тема
«Организационно-техническое обеспечение проведения конференции «Когерентная оптика и оптическая спектроскопия»»
Продолжительность работ
2011, 2 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
0
Тема
Оптические композитные и керамические наноматериалы для когерентных и некогерентных источников излучения.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
9
Тема
Научно-методическое и организационно-техническое обеспечение проведения конференции «Мессбауэровская спектроскопия и ее применение».
Продолжительность работ
2009, 5 мес.
Бюджетные средства
0,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения всероссийской научной школы для молодежи "Оптическая спектроскопия наноматериалов"
Продолжительность работ
2009, 4 мес.
Бюджетные средства
1,4 млн
Количество заявок
1