Разработка принципов создания и исследование новых функциональных сред на основе трехмерных фотонных кристаллов, включая гибридные пленочные структуры - нанопористые диэлектрические матрицы (опалы)/халькогенидные полупроводниковые сплавы

Синтез и исследования структурных, электрических и оптических свойств многофункциональных сред на основе наноструктурированных композитных материалов, содержащих элементы III - YI групп, благородные металлы и редкоземельные ионы. Решение поставленной задачи включает в себя технологические, экспериментальные и теоретические работы и предполагает концентрацию усилий в основном в рамках нижеперечисленных направлений исследования.Разработка технологических подходов и литографических методик для формирования гибридных пленочных пространственно-периодических структур (одно, двух и трехмерных фотонных кристаллов) на основе халькогенидных стеклообразных полупроводников (системы Ge-Sb-Te, Ga-La-S) и аморфных материалов IY группы (Si, C). Исследования спектральной перестройки оптического отклика синтезированных систем в зависимости от морфологии поверхности, геометрических и диэлектрических параметров отдельных слоев структур при приложении различных внешних воздействий (температуры, лазерных импульсов, электрического поля).Создание на основе нанопористых диэлектрических матриц гибридных и композитных элементов для формирования трехмерных коллоидных фотонных кристаллов. Данными элементами будут являться монодисперсные полупроводниковые и диэлектрические субмикронные частицы, в том числе гибридные (типа ядро-оболочка), обладающие заданными (и идентичными) морфологией и оптическими свойствами (размером, формой, пористостью, показателем преломления, коэффициентом поглощения, люминесцентными свойствами).Синтез и исследование изолированных наноалмазных частиц с центрами окраски, полученных методом газофазного осаждения и подвегнутых реактивному ионному травлению в плазме кислорода. Центры окраски в алмазе должны обладать яркой и стабильной фотолюминесценцией при комнатной температуре, узкой бесфононной линией люминесценции и короткими излучательными временами жизни. Это открывает возможность их применения в качестве однофотонных источников излучения в разрабатываемых композитных фотонных кристаллах.Создание массива нанокристаллов Si с высокоразвитой поверхностью и исследование получаемых структур в рамках моделей эффективной среды, включающих анизотропию оптических свойств. Создание на их основе композитных слоев с осажденными наночастицами серебра и исследование их оптических свойств с использованием моделей поверхностных и локализованных плазмонов. Изучение условий для получения композитной структуры с усилением плазмонного эффекта и возможностью управления оптическими свойствами c помощью жидкого кристалла.Исследование порообразования в кремниевых пластинах солнечной градации при фотоэлектрохимическом травлении. Исследование механизма высокотемпературного спекания кремниевого порошка и пористого кремния, полученного анодированием. Изучение процессов электрохимического внедрения и экстракции лития в полученный материал.