Вы здесь

Цикл научных работ "Эффективные нанокомпозиты полимер-наночастицы для создания новейших устройств фотоники: голографических оптических элементов, миниатюрных лазеров и сенсоров"


Номер работы - M 10 НАГРАЖДЕНА

Авторы: Кохтич Л.М., Яремчук И.Я.

 

В цикле научных работ решена научно-техническая проблема разработки и комплексного исследования фотополимерных нанокомпозитов и закономерностей формирования на их основе новейших устройств фотоники.

Получен ряд новых как фундаментальных, так и прикладных результатов, большинство из которых имеет приоритетный характер. Теоретико-экспериментальный подход с использованием голографического метода формирования, контроля и анализа периодических структур, спектральных измерений и методов компьютерного моделирования, позволил изучить основные голографические характеристики нанокомпозитов и оптические, структурные, дифракционные, люминесцентные и лазерные свойства структур полимер-наночастицы (НЧ), изготовленных на их основе.

Предложен общий подход выбора фотополимерных компонент нанокомпозитов, основанный на использовании смеси двух мономеров с разной функциональностью и реакционной способностью, чтообеспечивает эффективное пространственное перераспределение НЧ разной природы в полимерной матрице. Разработана математическая модель и алгоритм расчета взаимодействия электромагнитной волны с периодическими металлосодержащих структурами на основе метода связанных волн.

Авторами представлено решение задачи получения стабильных объемных структур полимер-НЧ металла с высоким содержанием НЧ и низким уровнем дефектности. Формирование структур происходит в результате синтеза НЧ изпрекурсора, периодически распределенного в полимерной матрице.

С использованием НЧ разной природы: TiO2, ZrO2, SiO2, LaPO4:Се,Тb, CdZnS2, Au, CdSe/ZnS и прекурсора НЧ Ag разработаны и оптимизированы эффективные нанокомпозиты и полученные на их основе объемные периодические структуры с периодом 0.3-3мкм и амплитудой модуляции показателя преломления 0.005-0.026, что превышает величины, достигнутые в существующих зарубежных аналогах. Реализован ряд оптических элементов, миниатюрных лазеров, сенсоров и фильтров с высокими эксплуатационными параметрами, стабильность которых составляет более 8 лет.

Полученные результаты имеют важное научно-практическое значение для создания и развития в Украине функциональных наноматериалов и устройств фотоники. Экономический эффект от внедрения результатов определяется, главным образом, стоимостью компонент нанокомпозитов, которые являются коммерчески доступными. Цикл работ выполнен в Украине.

Результаты исследований изложены в 72 публикациях (22 статьи в реферируемых журналах, среди которых 15 в международных изданиях, 4 патента на изобретения и 1 раздел в монографии), 45 тезисов докладов. Общее количество ссылок на работы авторов 54, по циклу работ 46 (согласно базе данных SCOPUS) и h- индекс 5.