Высокочувствительная оптическая спектроскопия конденсированных сред и наноматериалов со сверхвысоким спектральным, временным и пространственным разрешением

Выполнено комплексное исследование в области оптической спектроскопии новых функциональных материалов различной морфологии и химического состава: пленки, нанообъекты, наноструктурированные и композиционные материалы. Используемые экспериментальные методы: фурье-спектроскопия, спектроскопия ИК-диапазона, люминесцентная спектроскопия, флуоресцентная микроскопия сверхвысокого пространственного разрешения (в т.ч. трехмерные методики), комбинационное рассеяние света (КРС), нарушенное полное внутреннее отражение света (НПВО). Исследования выполнены в широком диапазоне низких температур от криогенных до комнатной, с высоким временным (корреляционные и кинетические измерения, счет фотонов) и спектральным разрешением. В отчетном периоде были решены следующие задачи: 1. Комплексное изучение новых материалов, тонких пленок и наноструктур методами колебательной спектроскопии, в т.ч.: (1) характеризация различных материалов методами колебательной спектроскопии; (2) изучение динамики решетки функциональных материалов; (3) изучение материалов с исключительными функциональными характеристиками; (4) развитие методики колебательной спектроскопия для изучения сухих биомасс. 2. Исследование диэлектрических кристаллов, нанокристаллов и стекол, содержащих ионы переходных металлов методами спектроскопии высокого разрешения, в т.ч.: изучение кристаллов YAl3(BO3)4:Cr, перспективных для люминесцентной криотермометрии; изучение люминесцентных свойств кристаллов (Eu,Tb):GdGa3(BO3)4 и K5Eu1-xHox(MoO4)4 со структурой пальмиерита ; спектроскопия ионов Er3+ в сильно легированных смешанных кристаллах BaY1.8Lu0.2F8:Er3+; изучение g-фактора и магнитной анизотропии иона Dy3+ в Dy2BaNiO5 по оптическим спектрам f-f-переходов. 3. Исследование материалов методами селективной лазерной спектроскопии и оптической микроскопии сверхвысокого пространственного разрешения, в т.ч.: модификация оптической схемы и системы детектирования экспериментальной установки для криогенной спектромикроскопии одиночных квантовых излучателей; изучение стабильности люминесцентных свойств одиночных перовскитных КТ CsPbBr3/CdSe и их малых ансамблей. 4. Биосенсорика на поверхности фотонных кристаллов, в т.ч.: генерация второй гармоники от фотонной структуры, состоящей из центросимметричных материалов.