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: смешанный очно-дистанционный
Дата и время проведения: 02.04.2025 (резерв - 03.04) с 10.00 до 17.00
место проведения: МФТИ, Цифра, 3.33б
Предложен материал в виде многослойной структуры на основе низкотемпературного LT-GaN для изготовления терагерцевых фотопроводящих антенн. Структуры содержат активные слои из InxGa1-xN/GaN, легированные атомами In. При мощности оптической накачки 57 мВт и напряжении смещения 15 В фотопроводящая антенна на оптимизированной структуре {LT-InxGa1-xN/GaN: In} испускает терагерцевые импульсы со средней мощностью 4.5 мкВт при частоте следования импульсов 60 MГц.
В настоящее время в пьезотехнике наиболее широко используются сегнетоэлектрические материалы на основе твердых растворов системы Pb0.5Zr0.5TiO3, содержащие значительное количество токсичного свинца, что противоречит современным экологическим стандартам. Целью данного исследования являлось установление роли динамики кристаллической решетки в формировании диэлектрического отклика бессвинцовой керамики K0.5Na0.5NbO3.
В качестве перестраиваемых дифракционных элементов в терагерцовом диапазоне частот предложены зонные пластинки Френеля (ФЗП) из тонких пленок одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ). Данная тонкопленочная линза изготовлена методом сухого переноса, что позволяет получать любую геометрическую структкру из углеродных нанотрубок по шаблону. Продемонстрирована модуляция сигнала около 30% на частоте 327 ГГц путем гейтинга от -2 до +2 В.
B данной работе изучаются свойства динамической проводимости в терагерцевом диапазоне частот для образцов ультратонких плёнок золота. В частности, проведено изучение проводимости плёнок в зависимости от их толщины. В эксперименте в сильных терагерцовых полях наблюдается просветление пленок, что соответствует уменьшению проводимости. Получены спектры фотопроводимости изучаемых плёнок, а также проведено исследование динамики фотоиндуцированных носителей зарядов.
В настоящей работе мы, с помощью теории векторных сферических гармоник (в частности, теории Ми), теоретически исследуем паттерны взаимодействия сферических полостей в резонансной среде с внешним оптическим полем, фокусируясь на явлении сильной связи света с веществом. Рассматривая системы с широким набором параметров, мы обобщаем и систематизируем поведение поля в данных системах, определяя области его локализации и формирования сильной связи света с резонансной средой.
Работа посвящена исследованию и оптимизации двумерных периодических диэлектрических структур (массивов дисков и отверстий), отражающих свет с сохранением правой круговой поляризации, в работе представлена зависимость в близи максимума целевой функции от геометрических параметров систем для систем дисков, анализ максимума ко-поляризационного коэффициента отражения для различных комплексных диэлектрических проницаемостей.
Экспериментально исследованы оптические свойства структуры, представляющей собой квазиупорядоченную систему плазмонных наночастиц висмута, встроенную в кристаллическую матрицу арсенида галлия. С помощью ПЭМ и рентгенодифракции экспериментально изучены геометрические параметры структуры. Методом матриц переноса проведено моделирование оптических спектров отражения. Построенная модель позволила количественно описать все существенные особенности экспериментальных спектров оптического отражения.
Исследованы вихревые солитоны в топологическом изоляторе с дисклинацией. Дисклинационные решётки стабилизируют солитоны за счёт топологии и симметрий. Анализируются линейные моды, формирование вихревых состояний с разными зарядами. Вихревые солитоны с топологическим зарядом m = 1 устойчивы, m = 2 — нет. Результаты имеют ключевое значение для оптических вычислений, коммуникаций и изучения нелинейных явлений в топологических системах.
Платформы для сенсорики отдельных молекул в реальном времени показывают многообещающие свойства для диагностики. Мы представляем пропускающую миниатюрную металинзу, изготовленную из наноразмерных мета-атомов аморфного кремния. Наша металинза способна обнаруживать отдельные флуоресцентные молекулы. Мы численно демонстрируем, что металинза может быть интегрирована в волновод, который может обеспечить ахроматическую работу в водном растворе на двух длинах волн с высокой числовой апертурой.
В данной работе впервые была получена температурная зависимость спектров фотолюминесценции объемного кристалла CrCl3 в широком диапазоне температур и были изучены ее особенности. Было обнаружено расщепление пика фотолюминесценции на две линии и объединение этих линий в одну при температуре 130 К, что может свидетельствовать о фазовом переходе между различными кристаллическими структурами.
Работа посвящена изучению органических кристаллов кайната для генерации терагерцового излучения. В работе исследована ширина линии терагерцового спектра для разных толщин кристаллов в диапазоне порядка 100 микрометров
В данной работе рассматривается применение лазерной абляции и фрагментации в жидкости для синтеза наночастиц на основе ван-дер-ваальсовых материалов. Метод является универсальным и потенциально применим более чем к пяти тысячам представителей семейства этих материалов, несмотря на их значительное качественное и структурное разнообразие. Кроме того, показана возможность контроля размера и оптических свойств полученных наноструктур, что открывает широкие перспективы для их применения.
В данной работе будет рассматриваться методика лазерного синтеза уникальных комплексов кор-саттелит на основе наночастиц MoS2 и Au, а также их всесторонняя характеризация. В результате работы будут предложено подходящее применение данных комплексов для применения в биомедицине.
Проводится экспериментальное измерение коэффициентов керровской и тепловой нелинейности оптических интегральных микрорезонаторов из нитрида кремния. Выявлено, что коэффициент тепловой нелинейности может в несколько раз превосходить коэффициент керровской нелинейности
Эффект Керра и тепловая нелинейность обладают временами релаксации $${\tau}_{K}<<{\tau}_{T}$$, что при больших частотах модуляции резонаторной мощности позволяет определить коэффициенты независимо друг от друга.
В работе представлено создание узкополосного лазера на 435,5 нм для управления кудитами в квантовом процессоре на ионе иттербия ¹⁷¹Yb⁺. Генерация излучения осуществляется удвоением частоты титан-сапфирового лазера (871 нм) в нелинейном кристалле LBO. Изготовлен оптический резонатор конфигурации bow-tie. Описаны процессы его юстировки, изготовления платы управления удвоителем и настройки схемы Хэнша-Куйо для стабилизации частоты. Проведены измерения финесса и эффективности резонатора.
Исследование посвящено изучению оптических свойств диэлектрических метаповерхностей, способных поддерживать исключительные точки, в том числе за счет нарушения симметрии в плоскости. В работе методами компьютерного моделирования показано, что исключительные точки, возникающие при совпадении собственных значений и состояний системы, обеспечивают высокую чувствительность к изменениям окружающей среды, что полезно для разработки сенсоров и других фотонных устройств.
Исследуется рост ультратонких золотых пленок (2–8 нм), на медных и подложках с двумерными материалами (MoS₂, WS₂, TiS₂, MoSe₂), полуаемых методом электронно-лучевого испарения. Ультрагладкая медь обеспечивает послойный рост, а среди TMD-материалов наилучшую сплошность демонстрируют MoS₂ и WS₂.
В данной работе был предложен дизайн высокоапертурной металинзы миллиметрового размера, способной обеспечивать ахроматическую фокусировку излучения на двух длинах волн (635 и 670 нм) с высокой эффективностью. Такая металинза может быть использована для миниатюрных сенсоров флуоресценции одиночных молекул.
В данной работе исследуется новый режим рассеяния в диэлектрических наноструктурах, основанный на взаимодействии двух ключевых эффектов в нанофотонике: квази-связанных состояний в континууме и гибридного анапольного режима. С помощью нарушения зеркальной симметрии наночастицы в форме усеченного конуса, получена система, которая демонстрирует чистейший магнитный квадрупольный отклик вместе с высоким коэффициентом добротности.
В работе теоретически исследуется влияние дробового шума на работу сенсора на основе фазовой сингулярности в простейшей эллипсометрической схеме. Численное моделирование эллипсометрического эксперимента с интегрированной моделью дробового шума показывает наличие различных механизмов, влияющих на разрешение сенсора. Продемонстрировано, что угол падения служит эффективным параметром для достижения наилучшего разрешения.
В данной работе детально рассматривается процесс синтеза наночастиц WSe2 из объемного кристалла (абляция) и кристаллических флейков (фрагментация) в деионизованной воде, и проводится сравнительный анализ продуктов синтеза. Образующиеся наночастицы исследуются с помощью картин электронной дифракции, спектров комбинационного рассеяния и экстинкции.
В работе описан компактный терагерцовый резонатор Фабри–Перро с тонкими сверхпроводящими пленками MoRe на кремниевой подложке. При охлаждении ниже критической температуры снижается проводимость, возрастает отрицательная диэлектрическая проницаемость, что усиливает отражение и сужает резонансы. Также выявлено дополнительное поглощение, связанное с зернистостью пленок. Результаты демонстрируют перспективность конструкции для ТГц-систем.
В данной работе представлены результаты измерения оптических констант тонких плёнок дителлурида молибдена, полученных методом CVD, на различных подложках: на стекле и на кремнии, покрытом слоем оксида. В работе показано, что полученные результаты находятся в хорошем соответствии с оптическими константами монокристаллов этого же материала.
Исследование направлено на определение ширины запрещенной зоны в халькогенидах меди Cu₂X (X = S, Se, Te) — перспективных материалах для термоэлектрических и фотоэлектрических устройств. Экспериментально измеренные значения для Cu₂Se получены методом инфракрасной спектроскопии с анализом Крамерса-Кронига. Работа подчеркивает важность учета структурных особенностей и совершенствования вычислительных методов для точного описания электронных свойств.
Для создания полимеров с высоким показателем преломления в данной работе мы предлагаем использовать полимерные композиты с наночастицами (НЧ) дихалькогенидов переходных металлов, синтезированных методом фемтосекундной лазерной абляции в жидкости. В частности, исследуются оптические свойства композитных пленок полиметилметакрилата (ПММА) с НЧ MoS2.
Рассматриваются ограниченные по сторонам e-skid волноводы, в которых в качестве анизотропного материала используются природные Ван-дер-Ваальсовы материалы. Демонстрируется случай исключительного взаимодействия между волноводами, а также максимально возможная плотность интеграции таких волноводов в случае двумерной сетки.
В данной работе с помощью методологии теоретико-группового анализа исследованы 227 экспериментально известных перовскитов с пространственной группой Pnma, образованных наклоном октаэдров, включая оксиды, фториды, галогениды, халькогениды. Установлено выполнение симметрийно-обусловленных взаимосвязей между ротационными и вторичными параметрами порядка во всех рассмотренных классах структур.
В работе представлены новые HTM на основе звездоподобных сопряженных молекул (SM1–3). Молекулы склонны к кристаллизации, что подтверждено H-агрегатами в спектрах поглощения и пиками плавления на ДСК, обеспечивая подвижность дырок более 2×10⁻⁴ см² В⁻¹ с⁻¹. В PSC материалы показали эффективность до 18.5% превосходя PTAA. Результаты подчеркивают потенциал новых HTM для высокоэффективных PSC.
Исследован волноводный режим распространения терагерцового излучения в нематической жидкокристаллической ячейке. Показано, что этим методом мы можем увеличить двулучепреломление нематика и использовать такие ячейки в качестве активных устройств управления характеристиками ТГц излучения.
В данной работе проводится экспериментальное исследование системы из двух взаимодействующих интегральных микрорезонаторов (МР) из нитрида кремния (Si3N4), выступающих в роли оптических параметрических осцилляторов на фотонном чипе.
В этом докладе будут показаны особенности ферромагнитного резонанса в двумерных материалах, подходы к повышению чувствительности данного метода и защите образцов. Возможности применения ФМР для анализа магнитных свойств двумерных материалов будут представлены на примере CrCl3.
Работа посвящена анализу вертикально-ориентированных 2D-структур на основе дисульфида молибдена. Обсуждается подход к анализу морфологии таких структур, демонстрируются корреляции между технологическими параметрами и морфологией структур. Представлены результаты Рамановской, EDX и ИК-Фурье спектроскопии. Оценивается взаимосвязь морфологии, сформированной в различных условиях синтеза и свойств таких структур.
Рассмотрены различные протоколы синтеза гибридных наночастиц на основе MoS2 и Au при помощи метода фемтосекундной лазерной абляции в жидкости. Показано, что полученные нанокомпозитные частицы имеют структуру core-satellite и core-shell-satellite. Рассмотрено влияние образования оксидов и сульфоксидов молибдена на оптическое поглощение материала в ближнем инфракрасном диапазоне.
Мы предлагаем простой подход к изучению ван-дер-ваальсовых материалов с высокой оптической анизотропией. В рамках подхода, мы выявили рекордные значения показателя преломления и оптической анизотропии у ряда ван-дер-ваальсовых кристаллов и продемонстрировали перспективность их применения в устройствах передовой нанофотоники
Предлагается метод синтеза наночастиц диселенида вольфрама методом фемтосекундной лазерной абляции в жидкости. Полученные наночастицы размером 10–150 нм сохраняют кристаллическую структуру, обладают усиленным оптическим поглощением и фототермическим эффектом, что обеспечивает высокую чувствительность SERS-диагностики и перспективность для терносаностических применений.
В работе исследуется формирование хиральных поляритонов в асимметричном оптическом резонаторе, поддерживающем моды с заданной хиральностью. Рассматривается классический подход к описанию взаимодействия электромагнитного поля с хиральной средой. Проведенный анализ спектральных характеристик выявил кросс-пересечение мод, указывающее на сильное взаимодействие резонансных состояний и перестроение дисперсионных соотношений.
Работа посвящена изготовлению ГКР-подложек на основе ДПМ материала PdSe2 и оценке их эффективности. Наночастицы PdSe2, полученные методом фемтосекундной лазерной абляции в жидкости, рассматриваются как многообещающий материал для изготовления высокочувствительных ГКР-подложек, в том числе для биомедицинских применений. Полученные в работе результаты показывают значительное улучшение чувствительности ГКР-подложек по сравнению с показанными ранее результатами для родственных ДПМ материалов.
В данной работе предложен метод характеризации оптических свойств слоистых микрокристаллов с помощью измерения спектров отражения на модифицированом тринокулярном микроскопе.
В работе теоретически предсказаны и исследованы спектры термомагнитных волн вблизи двумерных электронных систем с градиентом температуры в отсутствие магнитного поля.
В ходе данной работы были синтезированы наночастицы ниобата лития и оксида ниобия. Синтез представлен фемтосекундной лазерной фрагментацией порошка в деионизированной воде. Полученные наночастицы были исследованы на установление их морфологии, дзета-потенциала, а также был проведён их сравнительный спектральный анализ с порошкообразным веществом, и изучена фотокаталитическая активность.
В этой работе проводилось экспериментальное оптическое пространственное дифференцирование с помощью плазмонных кристаллов. Были найдены резонансные условия, при которых происходит обнаружение краев входного изображения без использования громоздких оптических элементов. Данная работа демонстрирует механизм проведения оптических аналоговых вычислений на основе планарных структур вместо электронных аналогов.
Тонкие золотые пленки обладают уникальными свойствами, делающими их незаменимыми в оптоэлектронике. В нашей работе представлен новый метод, позволяющий переносить сплошные и прозрачные золотые пленки с низким показателем шероховатости и отличными проводящими свойствами на любые поверхности. Этот метод позволяет создавать пленки толщиной всего 1,5 нанометра, что открывает новые горизонты для их применения в электронике и оптике.
теоретическое исследование фототермических характеристик сферических наночастиц, состоящих из двумерных материалов, которые имеют существующие или потенциальные применения в Фототермическая терапия, включая TaS₂, MoS₂, PdSe₂, Ti₃C₂ и TiN. Оптический отклик наночастиц различных размеров (10–200 нм) анализируется в ближнем инфракрасном (NIR) спектре, с особым акцентом на окно NIR-II и наночастицы меньшего размера (≤100 нм), которые считаются более подходящими для биомедицинских применений
В данной работе проводится систематический анализ зависимость коэффициента Зеебека в двухслойном графене от уровня Ферми и температуры, учитывающий механизмы рассеяния носителей заряда на примесях и на фононах. Для этого в работе используется реалистичный гамильтониан графена с ненулевым параметром хоппинга γ_1, позволяющий учитывать сингулярности Ван Хова, существенно влияющие на термоэлетрические транспортные свойства.
В работе исследуется инфракрасный (ИК) фотоотклик в устройствах на основе Ta2NiSe5. Исследована поляризационная чувствительность фотоотклика, возникающая из-за влияния двух эффектов: влияния анизотропии материала и усиления электрического поля на металлических контактах. Продемонстрированы перспективы создания фотодетектора, разрешающего поляризацию внешнего излучения без необходимости приложения электрического смещения.
В работе представлены результаты разработки силовых датчиков для атомно-силовой микроскопии на основе кварцевых камертонных вилок qPlus. Созданы прототипы датчиков с острыми вольфрамовыми иглами, продемонстрировавшие высокую добротность и жёсткость. Предварительные результаты указывают на потенциал qPlus датчиков для высококачественной АСМ, обеспечивая упрощенную конструкцию и повышенную чувствительность и скорость сканирования по сравнению с кремниевыми кантилеверами.
Предлагается новый гибкий асимметрично прозрачный проводящий электрод, прокладывающий путь для новой платформы для устройств на основе метаматериалов. Мы нанесли массив кремниевых микросфер на тонкую алюминиевую пленку с перфорацией и гибкой подложкой. Метаматериал демонстрирует более 85% пропускания, 5-кратную асимметрию пропускания и замечательное сопротивление листа 2,8 Ом/кв. м, сравнимое с сопротивлением массивного металла.
В данной работе была исследовано влияние эффекта суперрассеяниея в наночастице с максимумом рассеяния "вперед" (1 условие Керкера) на величину и направление силы давления, действующей на нее. Продемонстрировано, что при облучении такой частицы двумя скрещенными плоскими волнами возможно получение "луча притяжения" - силы, направленной против распространения излучения. Также был получен "луч притяжения" для сложной частицы в микроволновом диапазоне.
Фотонный спиновый эффект Холла (PSHS) представляет собой фундаментальное явление, обусловленное спин-орбитальным взаимодействием света, однако его прямое наблюдение в дальней зоне остается сложной задачей из-за слабого взаимодействия в ближнем поле и низкой интенсивности рассеяния. В данной работе предлагается метод усиления PSHS за счет суперрассеяния, возникающего в результате сильного взаимодействия между модами в наночастицах.
Мы экспериментально и теоретически наблюдали гигантскую энергию связи экситона в объемном CrCl3. Наши результаты показывают, что экситоны в CrCl3 возникают из магнитных корреляций ближнего порядка даже при комнатной температуре, несмотря на небольшую температуру Кюри около 20 К. Мы подчеркиваем, что гигантская энергия связи экситона в этом материале обусловлена квазидвумерностью его электронных и магнитных свойств.
Ближнепольная оптическая микроскопия рассеивающего типа позволяет добиться высокого разрешения в визуализации распределения электромагнитного поля для экспериментального исследования характеристик фотонных структур и оптических свойств ван-дер-ваальсовых материалов. В работе представлено использование сканирующей ближнепольной оптической микроскопии для изучения планарных фотонных структур, в частности, эффектов локализации и усиления поля, а также распределение поля мод в волноводах.
В данной работе исследуется влияние волноводных мод на обратный эффект Коттона-Мутона (ОЭКМ) и его возможности для возбуждения спиновой динамики. Оптическое излучение в волноводе индуцирует магнитное поле за счет ОЭКМ, что позволяет управлять спиновыми волнами. Полученные результаты демонстрируют возможности для эффективного управления спиновой динамикой.
В данной работе исследуется гибридная структура, состоящая из монослоя диселенида вольфрама (WSe2), интегрированного с плазмонными наноструктурами. Методом микроспектроскопии фотолюминесценции было установлено, что интенсивность фотолюминесценции WSe2, расположенного на наноструктурированных поверхностях, в два раза превышает интенсивность сигнала от WSe2 на плоской поверхности, что может быть обусловлено эффективным взаимодействием WSe2 с плазмонными наноструктурами.
В данном исследовании представлена разработка оптимальной методики синтеза и спекания твердотельного электролита состава LLZAO. Особенностью данной работы является использование методики ультрабыстрого резистивного спекания для керамики со структурой граната. Данная методика обладает рядом преимуществ и является более эффективной для получения чистой кубической фазы LLZAO и высоких значений ионной проводимости.
В рамках данной работы изготовлены и исследованы микроструктуры ввода/вывода излучения в фотонные интегральные схемы, такие как микролинзы и микропризмы, а также некоторые элементы фотонных интегральных схем (3D-волноводы, микрорезонаторы).
В данной работе рассматриваются оптические свойства X-разветвителя на основе ННК GaP с целью создания полноценного нанофотонного устройства и дальнейшей оптимизации его характеристик. Теоретически и экспериментально показано, что оптические свойства структуры зависят от длины оптической связи, диаметров ННК и расстояния между ними. При оптимизации этих геометрических параметров на основе ННК GaP могут быть созданы эффективные X-разветвители для управления светом в фотонных схемах.
Мы представляем численный эксперимент по созданию ПП-волноводов на частотах видимого и ближнего ИК-диапазона на основе тонких пленок кристалла оксида молибдена дихлорида (MoOCl2). Мы изучаем степень локализации мод и оцениваем их добротность, подбирая параметры волноводов для максимальной дальности распространения волны с учетом потерь. Далее мы проводим классификацию полученных волноводных мод и наблюдаем их эволюцию при изменении угла распространения волны в анизотропной пленке.
Разработан метод синтеза наноструктур ZnO и композитов ZnO-GO с использованием простого и экономичного низкотемпературного химического осаждения. Изучено влияние концентрации оксида графена и термической обработки на фотолюминесцентные (ФЛ), оптические и структурные свойства композитных материалов ZnO-GO. Показано, что ФЛ свойства можно регулировать посредством легирования, модификации поверхности и последующей обработки материалов.