Руководитель сектора

кандидат физико-математических наук Кучмижак Александр Андреевич

Состав сектора

Количество сотрудников – 9
Научных сотрудников – 8
Инженеров – 1
Кандидатов наук – 5
Аспирантов – 2
Студентов – 1

Основные направления научных исследований

Лазерные методы обработки поверхностей, импульсная лазерная нанофабрикация, нанофотоника, плазмоника, оптически резонансные наноструктуры, лазерные методы синтеза функциональных наноматериалов, оптические хемо- и биосенсоры.

Основные результаты

•  Исследованы механизмы взаимодействия остросфокусированных фемтосекундных лазерных импульсов с тонкими и толстыми плёнками благородных металлов. Показано, что такое взаимодействие, посредством процессов локального плавления и акустической релаксации расплавленного слоя, приводит к формированию уникальных поверхностных наноструктур – полых нановыпуклостей, нано-острий и шипастых нанотекстур. Разработанная на основе изученных принципов лазерная технология была использована для реализации сверхплотной записи оптической информации, плазмонных сенсорных устройств для детектирования изменения показателя преломления жидкостей и тонких слоёв, оптических сенсоров, работающих на принципах поверхностно-усиленной люминесценции и поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния, устройств нелинейной плазмоники, а также управления светоизлучающими свойствами квантовых точек в ИК-области спектра.
•  Разработан метод жидкофазной фемтосекундной лазерной абляции монокристаллического кремния в функционализирующих растворах, позволяющей формировать различные типы поверхностных наноморфологий, включая высокоаспектные декорированные наночастицами благородных металлов самоорганизованные нанорешётки с предельно малым периодом в 70 нм. Уникальность метода заключается в возможности контроля в широких пределах на субмикронном масштабе как морфологии поверхности кремния, так и количества/типа материала формируемых наночастиц благородных металлов, что перспективно для реализации передовых «пикселированных» сенсорных устройств молекулярных аналитов и ионов тяжелых металлов, а также оптимизации рабочих характеристик оптоэлектронных устройств.
•  Разработаны методы жидкофазного абляционного лазерного синтеза гибридных металл-полупроводниковых наночастиц (например, Au@Si, Au@TiO₂). Продемонстрирована эффективность использования полученных гибридных наноматериалов для задач фототермической конверсии солнечного излучения, оптического сенсинга молекулярных аналитов и нелинейной фотоники.

Основные публикации

S. Gurbatov, et.al. // ACS Applied Materials & Interfaces 15(2), 3336-3347 (2023). [IF=9.5]
A. Porfirev, et.al. // Progress in Quantum Electronics 88, 100459 (2023). [IF=11.7]
G. Ermolaev, et.al. // Nano Letters 23(7), 2570-2577 (2023). [IF=10.8]
D. Tatarinov, et.al. // Advanced Optical Materials 11(7), 2202407 (2023). [IF=9.0]
S. Syubaev, et.al. // Nanoscale 14(44), 16618-16626 (2022). [IF=6.7]
Y. Borodaenko, et.al. // Advanced Optical Materials 10(21), 2201094 (2022). [IF=9.0]
Y. Borodaenko, et.al. // ACS Applied Materials & Interfaces 13(45), 54551-54560 (2021). [IF=10.383]
A. Zhizhchenko, et.al. // Nano Letters 21(23), 10019-10025 (2021). [IF=10.8]
A. Zhizhchenko, et.al. // Laser & Photonics Reviews 15(8), 2100094 (2021). [IF=10.947]
S. Gurbatov, et.al. // ACS Applied Materials & Interfaces 13(5), 6522-6531 (2021). [IF=9.5]
A. Sergeev, et.al. // Light: Science and Applications 9(1), (2020). [IF=19.4]
A. Zhizhchenko, et.al. // Small 16(19), 2000410 (2020). [IF=15.1]
A. Zhizhchenko, et.al. // ACS Nano 13(4), 4140-4147 (2019). [IF=17.1]