Лазерное управление и контроль физико-химических процессов

Выполнены комплексные исследования процессов, индуцированных лазерным излучением при резонансном возбуждении различных энергетических состояний атомов и молекул, находящихся в газовой фазе, в кластерах и на поверхности. Исследована возможность реализации направленного лазерного синтеза в газовой фазе, а также реализовано селективное (в том числе, по изотопам) управление процессами кластеризации молекул ИК лазерным излучением. Исследована динамика релаксации в материалах с дираковским законом дисперсии, возбуждаемых фемтосекундными импульсами видимого и ИК-диапазона, новых тонкопленочных материалах для формирования при комнатной температуре фотонного эха на особых экситонных состояниях в тонких текстурированных пленках, комплексах платины и других металлов, перспективных для применения в фотодинамической терапии злокачественных опухолей.Получены данные об ультрабыстром отклике кристалла Bi₂Se₃ на фемтосекундные лазерные импульсы. Исследованы зависимости времен релаксации резонансных переходов от величины наноразмерного кластера поверхностных дефектов при разных толщинах пленок в различных полупроводниковых материалах. Экспериментально исследованы пути внутримолекулярной конверсии и межмолекулярного переноса энергии электронного возбуждения в комплексах платины и других металлов. Разработан и построен экспериментальный макет дальнеполевого оптического микроскопа, предназначенного для одновременной визуализации одиночных наночастиц двумя разными методами. Первый базируется на модифицированной схеме микроскопа поверхностного плазмонного резонанса, второй - на регистрации флуоресцентных меток, введенных в наблюдаемые наночастицы. Совмещение двух методов позволило существенно повысить достоверность детектирования исследуемых наночастиц. Достигнутая чувствительность позволяет определять индивидуальные размеры наночастиц до 10 нм. Предложены методики эффективной спектральной диагностики процессов преобразования поглощенной световой энергии и эффективности транспорта носителей электрического заряда в исследуемых органических высокоупорядоченных полупроводниках по спектрам фосфоресценции, замедленной флуоресценции и колебательной структуре спектров флуоресценции этих сред, измеренных при низких температурах. Создано два экспериментальных комплекса для спектральной диагностики высокоупорядоченных органических полупроводников. Первый предназначен для регистрации спектров сверхслабой фосфоресценции, задержанной люминесценции и их временной эволюции в растворах ароматических соединений, в монокристаллических пленках на их основе и в других веществах, перспективных для создания на их базе устройств органической электроники, а второй - для измерения спектров флуоресценции этих сред при низких температурах.