Углеродная фотоника

Целью работы является получение фундаментальных знаний по физике новых синтетических углеродных материалов (в первую очередь речь идет о CVD поли- и монокристаллическом алмазе, а также графене и одностенных углеродных нанотрубках), лазерных методах их обработки и механизмах взаимодействия излучения с веществом, оптических явлениях, физике микро- и наноструктур. Это позволит разработать и продемонстрировать перспективные элементы и устройства углеродной фотоники для среднего инфракрасного, терагерцового и рентгеновского спектральных диапазонов. Накопленные в ходе выполнения Проекта 2014 опыт и знания по синтезу, характеризации и применению новых углеродных материалов, а также лазерным технологиям их обработки, позволили определить ряд актуальных проблем, которые требуют более глубокого изучения. Исходя из этого были сформулированы новые перспективные задачи исследований и разработок. Исследования будут сконцентрированы на следующих направлениях. 1. Будет продолжено изучение фундаментальной проблемы — механизмов и закономерностей лазерной модификации (графитизации) и абляции алмаза. 2. Другим приоритетным направлением Проекта будет моделирование, оптимизация лазерной технологии микроструктурирования поверхности алмаза и исследование характеристик алмазных 2D дифракционных оптических элементов — фокусаторов излучения. 3. Новым оптическим элементом на основе алмазных 2D и 3D микроструктур соответственно на поверхности и в объеме образцов станут алмазные метаматериалы, принципы функционирования которых, дизайн и оптические свойства будут разрабатываться в рамках Проекта. 4. Будет рассмотрено несколько других подходов к созданию оптических 2D углеродных матриц и изучены их свойства.