Материалы с микро- и наноструктурным упорядочением для нанофотоники, оптоэлектроники и СВЧ-техники

Исследованы материалы с микро- и наноструктурным упорядочением: фотонно-кристаллические (ФК) структуры, нанокомпозиты, жидкие кристаллы (ЖК), а также микрорезонаторы, необычные свойства которых обусловлены не только индивидуальными физическими характеристиками их компонентов, но и структурной организацией самих материалов и резонаторов. Цель: проведение исследований уникальных физических эффектов, характерных для рассматриваемых материалов и структур, результаты которых послужат фундаментальной основой для развития новой элементной базы оптоэлектроники, нанофотоники и СВЧ-техники. Получены приоритетные результаты, описывающие взаимосвязь структурных, оптических и электромагнитных свойств рассматриваемых объектов, а также рассмотрены возможности их практического применения. Рассмотрено движение двух диэлектрических микрочастиц в волноводном канале. Данная система по сути представляет аналог резонатора Фабри - Перо с подвижными зеркалами (микрочастицами). Показано, что с учетом сил трения микрочастицы становятся в то положение, где оптическая сила обращается в ноль, что при достаточно большом показателе преломления материала микрочастиц означает самонастройку подвижных зеркал. Временная эволюция частиц и, соответственно, временная зависимость трансмиссии существенно зависят от начального положения частиц относительно друг от друга. Исследован отклик холодных атомов в одномерной и двумерной оптической решетке в состоянии Мотта при наложении внешнего статического поля. Показано существование оптических таммовских состояний, локализованных на краях фотонного кристалла, ограниченного с одной или с обеих сторон композитом анизотропных металлических наночастиц. В условиях случайного фазового квазисинхронизма в кристаллах орторомбического тетрабората стронция получены фемтосекундные импульсы ВУФ-излучения с непрерывно перестраиваемой длиной волны 170 – 121 нм. Изучено влияние технологической подложки на волноводные свойства 1D-плазмонных волноводов из сферических и сфероидальных плазмонных наночастиц. Экспериментально продемонстрирован способ электроуправляемого синхронного перестраивания дефектных мод на основе ориентационных эффектов в нематическом слое асимметричной фотонно-кристаллической структуры с металлической пленкой. Разработаны технологические условия синтеза многослойных магнитных тонкопленочных структур, обладающих высокой магнитной проницаемостью на сверхвысоких частотах. Экспериментально показано, что такие структуры могут использоваться в качестве активного материала в электрически управляемых устройствах микроэлектроники. В частности, продемонстрирована возможность управления фазой прошедшей электромагнитной волны через микрополосковую структуру, содержащую тонкие магнитные пленки.