Цикл наукових праць "Ефективні нанокомпозити полімер-наночастинки для створення новітніх пристроїв фотоніки: голографічних оптичних елементів, мініатюрних лазерів та сенсорів"

Номер роботи - M 10 НАГОРОДЖЕНА

Представлено Інститутом фізики НАН України.

Автор: Кохтич Л.М., к.ф.-м.н., Яремчук І.Я., к.т.н.

В циклі наукових праць розв’язана науково-технічна проблема розробки й комплексного дослідження фотополімерних нанокомпозитів і закономірностей формування на їх снові новітніх пристроїв фотоніки.

Отримано низку нових як фундаментальних, так і прикладних результатів, більшість з яких має пріоритетний характер. Теоретико-експериментальний підхід з використанням голографічного методу формування, контролю й аналізу періодичних структур, прецизійних спектральних вимірювань та методів комп’ютерного моделювання дозволив вивчити основні голографічні характеристики світлочутливих нанокомпозитів та оптичні, структурні, дифракційні, люмінесцентні й лазерні властивості періодичних структур полімер-наночастинки (НЧ), виготовлених на їх основі.

Запропоновано загальний підхід до вибору фотополімерних компонент нанокомпозитів, який базується на використанні суміші двох мономерів з різною функціональністю та реакційною здатністю і забезпечує ефективний просторовий перерозподіл НЧ різної природи в полімерній матриці. Розроблено математичну модель та алгоритм розрахунку взаємодії електромагнітної хвилі з періодичними металомісткими структурами на основі методу зв’язаних хвиль. Авторами представлено рішення задачі отримання стабільних об’ємних структур полімер-НЧ металу з високим вмістом НЧ і низьким рівнем дефектності. Формування структур відбувається в результаті синтезу НЧ з прекурсора, періодично розподіленого в полімерній матриці. З використанням НЧ різної природи та прекурсору НЧ срібла розроблені та оптимізовані ефективні нанокомпозити і отримані на їх основі об’ємні періодичні структури з періодом 0.3-3мкм й амплітудою модуляції показника заломлення 0.005-0.026, що перевищує величини, досягнуті в існуючих зарубіжних аналогах. Реалізовано ряд голографічних оптичних елементів, лазерів з розподіленим зворотнім зв’язком, сенсорів та фільтрів з високими експлуатаційними параметрами, стабільність яких зберігається протягом восьми і більше років.

Одержані результати мають важливе науково-практичне значення для створення та розвитку в Україні функціональних наноматеріалів та новітніх пристроїв фотоніки.

Кількість публікацій: 72, в т.ч. розділ в монографії, 22 статті (15 - у зарубіжних виданнях), 45 тез доповідей. Отримано 4 патенти. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 54 (згідно бази даних Scopus), h-індекс = 5.