Функциональные оптоэлектронные кристаллические материалы и волновые процессы в микро-наноразмерных структурах

Объектом исследования являются известные и новые кристаллические вещества и приборные структуры на их основе. Цель проекта - разработка методики синтеза кристаллических веществ и структур на их основе, а также моделирование новых нанофотонных и волноводных структур. В ходе выполнения проекта впервые исследованы монокристаллы гибридного перовскита CH3NH3PbBr3 с помощью оптической спектроскопии высокого разрешения (до 0,2 см-1) в широком диапазоне частот (20 – 20000 см-1) и температур (5–300 К). Представлены результаты исследования катодолюминесценции (КЛ) и фотолюминесценции (ФЛ) в монокристаллах CH3NH3PbBr3 в широком интервале температур от 10 до 320 К. При Т = 160 К в спектрах ФЛ и КЛ наблюдается пик с энергией около 2,3 эВ, близкой к величине запрещенной зоны. Получены результаты спектроскопического исследования рентгенолюминесценции и фотолюминесценции монокристалла MAPbBr3 в широком температурном диапазоне (7 – 300 K). Разработана методика синтеза плёнок диоксида ванадия достаточно высокого совершенства на стеклянных подложках марки LevenhukG100, перспективные для создания элементов на основе фазового перехода металл-полупроводник. Выполнен обзор, в рамках которого проведен сравнительный анализ используемых методов для анализа тонких слоев low-k диэлектриков, каждый из которых дает уникальную информацию об их свойствах. Методом прямого численного моделирования исследованы трехмерные волноводные структуры, формирующие новый тип высокочувствительного бимодового оптического сенсора, совмещающего чувствительный элемент на основе дифракционной ассиметричной решетки и модового фильтра на основе связанных ассиметричных волноводов. Исследованы свойства поверхностных акустических волн (ПАВ) в перспективном многофункциональном материале KTiOPO4. В результате численного моделирования для различных срезов KTiOPO4 рассчитаны фазовая скорость, коэффициент электромеханической связи и угол отклонения потока энергии. исследован двухподзонный магнетотранспорт в одиночной GaAs квантовой яме с латеральной периодической модуляцией электростатического потенциала. Результаты этапа 2024 года являются конкурентными в сравнении с лучшими мировыми достижениями в данной области и опубликованы в 15 статьях в рецензируемых журналах.