Конференции

66-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ЛФИ - Секция фотоники и двумерных материалов

Секция посвящена проблемам лазерной физики, нелинейной оптики, био- и радиофотоники. В частности, работам по волоконной оптике, по новым источникам лазерного излучения и по исследованию взаимодействия лазерного излучения с веществом, в том числе с биологическими тканями.

 

 

Формат проведения: Очно-дистанционный

Дата и место проведения: 02-03.04.2024 в 10:00, МФТИ: 3.33 б корпуса Физтех.Цифра

  • Бессдвиговое фотодетектирование с помощью геометрического паттернирования контактов

    В этой работе мы предлагаем подход для достижения фототока с нулевым смещением в двумерном материале, используя геометрическую неэквивалентность контактов истока и стока. Природа фототока нулевого смещения заключается в поляризационно-зависимом эффекте громоотвода. Он усиливает электромагнитное поле у одного из контактов ортогональной пары и избирательно активирует внутренний фотоэффект на соответствующем переходе Шоттки.

  • Модулятор терагерцовых вихрей на основе спиральных зонных пластин из тонких пленок углеродных нанотрубок

    В данной работе демонстрируется инновационный подход к управлению ТГц волновым фронтом с использованием спиральных зональных пластин (СЗП), изготовленных из одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ). В качестве демонстрации концепции мы проектируем СЗП с использованием анализа режима Лагерра-Гаусса, а затем изготавливаем и экспериментально охарактеризуем полученные вихревые пучки.

  • Оптические свойства наноструктур на основе мксенов

    Открытие в 2011 году мксенов, двумерных карбидов и нитридов титана, является одним из наиболее значительных достижений в области двумерных материалов. В данной работе методом лазерной фрагментации в жидкости были получены сферические наноструктуры на основе различных мксенов, сохраняющие кристаллическую структуру и обладающие исключительными оптическими и фототермическими свойствами, что открывает новые возможности для их применений в нанофотонике. 

  • Обратный эффект Фарадея в пленках феррит-гранатов в ближнем ИК-диапазоне

    В работе получена зависимость прямого и обратного эффекта Фарадея (ОЭФ) от длины волны, а также оценены вклады от электро-дипольных и магнито-дипольных переходов в ближнем ИК диапазоне

  • Топологические фазовые сингулярности в отражении света от одноосных сред с поглощением

    Работа посвящена теоретическому изучению фазовых сингулярностей, возникающих при отражении света от одноосного поглощающего диэлектрика. В рамках работы было исследовано поведение фазовых сингулярностей в пространстве длины волны и угла падения в зависимости от материальных параметров, а также продемонстрировано их возникновение в пространстве тангенциальных компонент волнового вектора падающей волны при повороте оптической оси кристалла.

  • Прогресс нанофотоники на гексагональном нитриде бора: рекорды в УФ и видимом свете.

    В нанофотонике гексагональный нитрид бора (hBN) выделяется в ультрафиолетовом и видимом свете засчет большой анизотропии и малых оптических потерь. Мы сообщаем о точных оптических измерених hBN от 250 до 1700 нм объединяющих эллипсометрию, ближнепольную микроскопию и квантовые вычисления. С показателем преломления до 2.75, двулучепреломлением около 0.7 и малыми потерями, hBN подходит для создания фотонных устройств, как зеркала, сохраняющие хиральность, и ультратонкие волноводы (<50 нм)

  • Экситон-поляритоны в Ми-войдах

    В настоящей работе мы теоретически исследуем зависимость резонансных свойств сферических полостей (Ми-войдов) от материалов, в которых они образованы. Начиная с Ми-войдов в недисперсных диэлектриках, мы рассмотрели системы с возмущениями, продемонстрировав возможность формирования гибридных состояний - поляритонов - при наличии малой дисперсии в войдах. В результате исследований полостей в лоренцевских материалах мы обнаружили и объяснили рост добротности в соответствующих системах.

  • Мажоритарный оптомагнонный логический элемент

    Основываясь на существующей оптомагнонной технологии и методике управления распределением эффективного поля лазерного пучка, мы разработали концепцию сверхбыстрого мажоритарного элемента. Он отличаетcя простой архитектурой, значительными возможностями для реконфигурации и слабым энергетическим рассеянием. 

  • Аналитическое описание хиральных зеркал при наклонном падении излучения

    Реализована параметрическая модель, описывающая резонансную матрицу рассеяния зеркала в базисе круговых поляризаций при наклонном падении света в терминах временной теории связанных мод (TCMT)

  • Влияние буферного слоя и анодирования на свойства пленок NbTiN, используемых в приемниках терагерцового излучения

    В данной работе было исследовано влияние буферного слоя оксида алюминия и анодного окисла, необходимых при технологических процессах формирования СИС-переходов и элементов интегральных структур терагерцового диапазона, на свойства пленок NbTiN.

  • Исследование диэлектрической функции платины

    В данной работе измеряется диэлектрическая функция платины с помощью эллипсометрии, определяется плазменная частота, удельное сопротивление пленок платины, изготовленных методом электронного осаждения из паровой фазы. С помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и атомно-силовой микроскопии (АСМ) детально изучены особенности поверхности и однородность поверхности пленок платины. И проводится дальнейшее  сравнение полученного диэлектрического отклика с теоретическими расчетами.

  • Применение углеродных нанотрубок для изготовления дифракционных решеток терагерцового диапазона

    Одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ) обладают уникальными структурными, электрическими и механическими свойствами, что делает их весьма привлекательными для применения в электронике, оптике и в других областях. Использование тонких макро-размерных пленок ОУНТ продемонстрировало свою эффективность в различных оптических и электронных приложениях. Мы изготовили структуру из ОУНТ на эластомере с целью её использования в качестве дифракционной решетки с перестраиваемым периодом.

  • Эффект смачивания поверхности в двумерных ван-дер-ваальсовых материалах для роста ультратонких пленок золота.

    Исследование оценивает влияние поверхностного смачивания на процесс роста ультратонких металлических пленок, особенно золота, на различных материалах двумерных ван-дер-ваальсовых материалов (TMD) и сравнивает результаты с традиционными подложками, такими как оксид кремния. Используя атомно-силовую микроскопию и сканирующую электронную микроскопию, мы провели детальный анализ морфологии поверхности пленок золота на различных TMD материалах.

  • Структурные и оптические свойства слоистых наночастиц на основе Дихалькогенидов Переходных Металлов (ДПМ) полученных методом фемтосекундной лазерной абляции в жидкости

    В данной работе продемонстрирован синтез сферических наночастиц Дихалькогенидов Переходных Металлов (ДПМ) методом фемтосекундной импульсной лазерной абляции в жидкости. Были получены наночастицы с фуллереноподобной структурой, а также исследованы структурные и оптические свойства одиночных наночастиц

  • Исследование углеродных нанотрубок с контролируемым введением кислородных дефектов методами ультрабыстрой спектроскопии

    В данной работе проводится комплексное исследование свободновисящих плёнок одностенных углеродных нанотрубок с плазменным травлением методами стационарной и нестационарной спектроскопии. Результаты исследования показывают, что методы ультрабыстрой спектроскопии могут быть полезны для характеризации подобных наноструктур. 

  • Высокодобротный магнитный квадрупольный резонанс на длине волны гибридного анапольного режима

    В данной работе мы демонстрируем возможность получения высокодобротного квази-ССК на магнитном квадруполе с использованием кремниевых наночастиц в форме усеченного конуса, где квадрупольный резонанс находится на частоте, совпадающей с гибридным анапольным режимом. Остальные мультипольные вклады на данной частоте пренебрежимо малы.

  • Влияние некритических степеней свободы на ротационные фазовые переходы в перовскитах

    В данной работе исследовался вклад некритических степеней свободы в формирование низкосимметричных перовскитоподобных структур, образованных наклонами октаэдров. В качестве демонстрации роли некритических степеней свободы на ротационные фазовые переходы нами был проведен теоретико-групповой анализ экспериментальных данных нейтронографии архетипичного перовскита CaTiO3.

  • Кинетика движения и растворения частиц карбоната кальция в оптической ловушке

    Ватерит - полиморф карбоната кальция (CaCO3), обладающий широким спектром потенциальных применений в биологии и медицине благодаря удачному сочетанию химических, морфологических и физических свойств.

    В работе экспериментально исследуется взаимодействие частицы ватерита в микропотоке жидкости, а также построена кинетика растворения ватерита в воде.

  • Экситонный спиновый эффект Холла в дугообразно растянутом WSe2

    Создание спинового тока является сложной задачей. Мы предлагаем новый
    механизм, основанный на динамике экситонов в дугообразно растянутых дихалькогенидах переходных металлов (TMDs) для достижения экситонного спинового эффекта Холла без необходимости во внешнем электрическом поле. Наш эффект основан на взаимодействии между градиентами деформации и псевдомагнитными полями, что приводит к возникновению эффективной силы Лоренца для междолинных экситонах в WSe2, обладающих ненулевым спином. 

  • Оптотермическая безыгольная инъекция нанокапсул ватерита

    Исследована возможность реализации схемы безыгольной инъекции путем ускорения частицы к мишени. Продемонстрирован новый физический механизм лазерно-индуцированного ускорения частиц, основанный на аномальном оптотермическом расширении мезопористых ватеритовых капсул.

  • Гигантская оптическая анизотропия и высокий показатель преломления в ван-дер-ваальсовых материалах: перспективы и проблемы

    В этом докладе мы обобщаем достижения по оптическим свойствам ван-дер-ваальсовых материалов и обсуждаем, как сканирующая оптическая микроскопия ближнего поля помогает эллипсометрии определить полный диэлектрический тензор этих материалов. Наконец, мы даем представление о будущих перспективах и проблемах, возникающих в связи с оптическими свойствами ван-дер-ваальсовых материалов.

  • Оптическое отражение резонансной брэгговской структурой из 30 сдвоенных квантовых ям InGaN/GaN

    В данной работе представлены результаты экспериментального и теоретического анализа эффекта формирования сверхизлучательной моды в резонансной брэгговской структуре из 30 сдвоенных КЯ InGaN/GaN. Показано, что разработка резонансных брэгговских структур со сложной сверхячейкой, которая может обеспечить более сильную связь света и материи с меньшим числом периодов структуры, представляется более привлекательным путем усовершенствования по сравнению с увеличением числа периодов.

  • Признаки pancake-bonding в гидратированных эумеланинах

    В настоящее время эумеланины считаются неупорядоченной олигомерной системой. Однако, в рентгеновской дифракции меланины демонстрируют пик рассеяния, соответствующий ~3.4-3.9 Å в вакууме, ассоциируемый с расстоянием π- π стекинга. В данной работе были исследованы спектры рентгеновского рассеяния эумеланинов в условиях контролируемой гидратации.

  • ГКР-подложки варьируемой морфологии на основе «плазмонных чернил» AgNP/GO

    Представлен подход, позволяющий осуществлять осаждение ГКР-активных покрытий варьируемой морфологии при помощи нанесения "плазмонных чернил", помещенных в микродозаторы.

  • Поляризационная рамановская спектроскопия кристаллов CrCl3 и GeS

    В данной работе исследовались анизотропные оптические свойства и разрешенные по углу рамановские спектры двух представителей ван-дер-ваальсовых материалов: сульфид германия и хлорида хрома (III).

  • Определение оптических констант анизотропного в плоскости двумерного материала методом спектральной эллипсометрии

    В данной работе исследованы оптические свойства дисульфида германия (GeS2) в широком диапазоне длин волн. Оптические константы данного материала получены методом спектральной эллипсометрии и дополнительно подтверждены с помощью поляризационной микроскопии пропускания

  • Оптические свойства ван-дер-ваальсовых кристаллов CoPS3

    В работе исследуются оптические свойства ван-дер-ваальсового кристалла CoPS3 в двух различных пределах: атомарно тонком и макроскопически толстом. Образы исследованы методами спектроскопии комбинационного рассеяния и пропускания, эллипсометрией и фотолюминесценцией. Получены значения оптических констант в видимом диапазоне волн и спектры фотолюминесценции, качественный вид которых зависит от числа слоёв в кристалле.

  • Development of Ti3AlC2-MAX film Shock Sensor: Application in High Velocity Shockwave Sensing

    In the present work, the design, development, and performance study of a Ti3AlC2-MAX film based shock sensor was carried out for high velocity shockwave impact sensing application. The packaging method allows direct impact of the shockwave on the sensing element with minimum barriers/diaphragms. Experimental studies carried out using a shock tube have shown sensitivity in the range of 800 to 900 mV, with a response time in the order of a few microseconds (1 μs to 50 μs).

  • Оптические свойства двуосных ван-дер-ваальсовых кристаллов и их применения

    В данной работе представлен простой подход к поиску анизотропных материалов для устройств нанофотоники нового поколения. На основании представленной методики найден материал с высокой анизотропией и продемонстрирована работа рекордно тонкой четвертьволновой пластинки нулевого порядка на его основе. 

  • Исследование структуры и фазовых переходов сложных нанокристаллических оксидов железа в широком диапазоне давлений и температур

    Структура легированного цинком феррита Zn0.34Fe2.530.13O4 (☐-представляет собой вакансию), синтезированного в виде сферических наночастиц с средним размером ≈15 нм методом термического разложения, исследована методами нейтронной и рентгеновской дифракции, а также рамановской спектроскопии в широком диапазоне температур и давлений. Исследование дает информацию о зависимости основных параметров кристаллической и магнитной структуры от температуры и давления. 

  • Синтез гетероструктурных наночастиц методом лазерной абляции для применения в фотокатализе

    В данной работе представлены методы синтеза гибридных наночастиц методами фемтосекундной лазерной абляции, исследование их структуры с помощью TEM и спектрофотометра, а также их эффективности в задачах фотокатализа на примере реакции разложения метиленового синего.

  • Об исключительных точках в диэлектрической системе с нарушением симметрии в плоскости

    Диэлектрические неэрмитовы структуры позволяют наблюдать эффект, известный как исключительная точка (ИТ). Система, которая ее поддерживает, обладает чувствительностью к изменению характеристик окружающей среды, что может широко применяться в сенсорных технологиях. В работе мы предлагаем новую геометрию для наблюдения и контроля ИТ в системе двух кремниевых параллелепипедов с варьирующимся углом раствора. Основым преимуществом данной системы является простота экспериментального контроля эффекта.

  • Терагерцовая сегнетоэлектрическая мягкая мода в тонких плёнках слабодопированного SrTiO3

    В работе были исследованы тонкие поликристаллические пленки (150 нм) титаната стронция SrTiO3, допированного переходными металлами (M = 2% Mn, Ni, Fe, Co). С помощью терагерцовой спектроскопии во временной области и инфракрасной Фурье-спектроскопии были получены спектры коэффициента пропускания и диэлектрической проницаемости пленок в диапазоне частот 7 – 1000 см-1 и температур 5 – 300 К.

  • Синтез композитных полимерных мембран с наночастицами LATP для использования в качестве сепаратора в составе литий-ионных аккумуляторов.

    Работа направлена на разработку нового поколения гель-композитных электролитов для литий- и литий-ионнвх аккумуляторов с улучшенными рабочими характеристиками. Сочетание керамической и полимерной компонент позволяет улучшить ионный транспорт, термическую стабильность, и как следствие, понизить общее ионное сопротивление аккумулятора и достичь улучшенных емкостных характеристик по сравнению с коммерческим полипропиленовым сепаратором

  • Исследование влияния гибридного анапольного состояния на взаимодействие цилиндрической наночастицы с линейно-поляризованным Гауссовым пучком

    В работе было изучено оптомеханическое взаимодействие линейн-поляризованного Гауссова пучка с кремниевой цилиндрической наночастицей, и влияние на него гибридного анапольного состояния (ГАС). Было показано, что сила давления, действующая на частицу, изменяется пропорционально суммарному сечению рассеяния и достигает минимума в ГАС. Также было обнаружено, что в анапольном состоянии градиентная сила меняет знак, что приводит к выталкиванию частицы из пучка вблизи его оси. 

  • Теоретическая модель типа Фридриха-Винтгена для квазисвязанных состояний в наночастицах типа ядро-оболочка

    В данной работе представлена теория квазисвязанных состояний в континууме (квази-ССК) в наноструктурах ядро-оболочка с радиальной анизотропией. Поскольку эта структура не нарушает сферической симметрии, собственные моды структуры являются чистыми Ми-состояниями. Поскольку добротность моды сильно зависит от соотношения радиуса ядра и полного радиуса частицы, наиболее вероятным механизмом формирования квази-ССК является механизм типа Фридриха—Винтгена.

  • Сухая сборка Ван-дер Ваальсовых гетероструктур с использованием CVD и выращенных двумерных материалов

    В данной работе представлен альтернативный метод создания Ван-дер-Ваальсовых гетероструктур с использованием расслоенных и CVD материалов, который имеет ряд преимуществ перед аналогами, таких как возможность использования тяжело отщипляемых материалов и увеличение рабочей площади готовых образцов.

  • Генерация узкополосного микроволнового сигнала в лазере с внешним резонатором в режиме затягивания частоты на дополнительный высокодобротный микрорезонатор

    В работе представлена методика генерации узкополосного излучения микроволнового диапазона, крайне востребованного в различных областях науки и техники.

  • Полностью оптическое когерентное управление направлением светового пучка с помощью дифракционной решетки

    В данной работе численно продемонстрирован контроль направления распространения света с помощью освещения стоячей волной дифракционной решетки с плавно изменяющимся периодом. Изменяя сдвиг фазы, можно сдвигать интерференционную пучность вдоль структуры, задействуя различные периоды решетки, таким образом перестраивая угол первого порядка дифракции.

  • Электросопротивление двухслойного графена, ограниченное электрон-дырочным рассеянием.

    В данной работе рассматривается проблема минимальной проводимости графена с наведенной запрещенной зоной в условиях, когда основным механизмом является электрон-дырочное рассеяние. Показано, что в случае чистого электрон-дырочного рассеяния нарушается закон Аррениуса. 

  • Изучение оптических свойств ван-дер-ваальсовых материалов методом поляризационной микрорефлектометрии

    В данной работе представлен метод исследования и верификации оптических констант ван-дер-ваальсовых материалов на основе порялизационной микрорефлектометрии.

  • Исследование распространения спиновых волн ниже точки температурной компенсации магнитных моментов в пленках феррита-граната

    В данной работе впервые исследуется сверхбыстрая динамика распространения спиновых волн при температуре ниже точки температурной компенсации  магнитных моментов подрешеток (неколлинеарная фаза материала) в тонких пленках феррита-граната.

  • Акусто-магнонные колебаний в наноструктурах на основе висмут-иттриевого граната

    Coupling to the phononic system is a little known avenue for the manipulation of magnons.We develop an analytic description to model the dynamics in three dimensions.The coupling between the spin and phonon systems in nanostructures were performed using Comsol software.

  • Интерференция E-волн от пленок из слабо проводящего и прозрачного веществ

    Численно исследована интерференция E-волн для пленок из слабо проводящего и прозрачного веществ. Показано, что при толщине пленок, гораздо меньшей толщины скин-слоя, но много большей радиуса Дебая, наблюдается резонансное поведение энергетических коэффициентов и разностей фаз интерферирующих волн при частотах, немного превышающих плазменную частоту.

  • Химическая и термическая устойчивость наноплёнок Bi/InAs(111)A(2х2)

    Сверхтонкие плёнки висмута очень перспективны для приложений спинтроники. В настоящей работе синтезированы квазиодномерные цепочки димеров висмута, показано частичное окисление таких плёнок в атмосфере и их деградация при нагреве до 300 градусов. Методом угловых измерений РФЭС измерена толщина оксидного слоя.

  • Магнитоиндуцированная модуляция эффекта Гуса-Хенхен в магнитофотонных кристаллах

    В данной работе наблюдалась модуляция пространственного распределения интенсивности эффективности отраженного света при наличии эффекта ГХ в магнитофотонных кристаллах. Такое изменение интенсивности соответствует пространственно разрешенному экваториальному магнитооптическому эффекту Керра (ЭМОЭК(x)). Усиление эффекта ГХ происходило за счет возбуждения блоховских поверхностных волн (БПВ). 

  • Оптическое возбуждение спиновых волн в магнитоплазмонной структуре с золотыми нанодисками

    В работе рассмотрено возбуждение спиновых волн в магнитоплазмонной структурой с золотыми нанодисками при помощи фемтосекундных лазерных импульсов. В такой структуре является возможным возбуждение оптических мод, что может повысить эффективность возбуждения спиновых волн. Продемонстрировано, что наличие в структуре золотых нанодисков обеспечивает контроль над возбуждением высокочастотных спиновых волн.