Теоретическое исследование линейных и нелинейных оптических эффектов в твердотельных фотонных структурах с полупроводниковыми и металлическими наночастицами

Цели: разработка принципов управления оптическими свойствами и характеристиками световогоизлучения структур нанофотоники и наноплазмоники; разработка новых компактныхисточников света с управляемой поляризацией в диапазонах частот от дальнего инфракрасного до видимого; разработка методов улучшения сверхпроводящих свойств композитных ВТСП материалов с помощью ионного облучения; определение радиационной стойкости. Изучены оптические свойства разнообразных структур нанофотоники и наноплазмоники; сверхпроводящие ленты 2-го поколения на основе GdBa₂Cu₃O₇₋ₓ. Полученные результаты: разработка эффективного метода лазерного рисования метаповерхностей металл/диэлектрик, перспективного для создания новых плоских оптических элементов в широком спектральном диапазоне от дальнего ИК до среднего и ближнего; разработка теоретической модели, описывающей и позволяющей оптимизировать оптические свойства созданных поверхностных структур; исследование особенностей фотолюминесценции кремниевых нанокристаллов вблизи плазмонных мод разных типов в структурах, содержащих одномерную решетку золотых нанонитей, покрывающих тонкую пленку кремниевых нанокристаллов на кварцевой подложке, показавшее, что прошедший через структуру и испускаемый структурой светуправляется определенными плазмонными модами в структуре; теоретическая разработка эффективного теплового источника циркулярно-поляризованного излучения, не требующего использования стационарного магнитного поля; разработка и экспериментальное подтверждение эффективности метода управления поляризацией низкотемпературного (T=10 K) излучения экситон-поляритоного конденсата в плоском полупроводниковом микрорезонаторе с кирально- модифицированным верхним брэгговским зеркалом; проведенное исследование влияния радиационных дефектов, индуцированных ионами ¹³²Xe₂₇+ (167 МэВ), ⁸⁶Kr₁₇+(107 МэВ) и ⁴⁰Ar₈+(48 МэВ), на критические свойства сверхпроводниковых лент 2-го поколения на основе соединения GdBa₂Cu₃O₇₋ₓ производства компании SuperOₓ; обнаруженный эффект снижения уровня напряжений, возникающих в слое ВТСП в процессе синтеза композита, при облучении малыми флюенсами ионов (при определенном низкодозовом облучении ионами композит улучшает свои сверхпроводящие свойства); значения радиационной стойкости (пороговые дозы ионного облучения) изученной ВТСПленты, определяющие ресурс работы сверхпроводника. Прогнозные предложения о развитии объектов исследований: исследования в данной области необходимо продолжать, учитывая огромный потенциал изучаемых материалов с точки зрения уникальных технологий, энергосбережения и энергоэффективности.