Лаборатория "Фотофизика поверхности"

СОТРУДНИКИ ОБОРУДОВАНИЕ ПУБЛИКАЦИИ МЫ СОТРУДНИЧАЕМ ПРОЕКТЫ

 

Добро пожаловать на страницу Лаборатории «Фотофизика поверхности» Центра «Информационные оптические технологии» Национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики.

Здесь Вы сможете найти различную информацию о деятельности лаборатории, имеющемся оборудовании и познакомиться с сотрудниками, среди которых есть доктора и кандидаты наук, студенты и аспиранты. Область исследований нашей лаборатории посвящена исследованию воздействия света на наноразмерные объекты, которые находятся на поверхности твердых тел.

С уважением,
Тигран Арменакович Вартанян,
заведующий лабораторией,
доктор физико-математических наук,
профессор кафедры Оптической физики и современного естествознания ИТМО.

НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

  • Оптические и электрические свойства поверхностных наночастиц металлов, обладающие плазмонными колебаниями (плазмоника).
  • Модификация органических молекул в объемных средах и на поверхности твердых тел с помощью лазерного излучения.
  • Управляемая самоорганизация и функционализация металло-органических наноструктур.
  • Фотоника наноразмерных слоев атомарных паров.

ДОСТИЖЕНИЯ

Высокий уровень проведенных исследований подтвержден многочисленными исследовательскими грантами, предоставленными сотрудникам лаборатории как отечественными, так и зарубежными научными фондами, среди которых:

  • Совет по грантам Президента РФ,
  • Комитет по науке и высшей школе Правительства Санкт-Петербурга,
  • Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ),
  • Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере,
  • Фонд "Династия",
  • Рамочная программа Европейского Союза,
  • Программа грантов Фулбрайт (США), 
  • Немецкая служба академических обменов (DAAD),
  • Национальный научный фонд США (NSF),
  • Международный научный фонд (фонд Сороса).

ЛАБОРАТОРИЯ

Лаборатория «Фотофизика поверхности» существует в составе Центра «Информационные оптические технологии» (ЦИОТ) с момента его образования в 2006 г. До этого все основные сотрудники работали в Государственном оптическом институте имени С.И. Вавилова, где на протяжении многих лет под руководством члена-корреспондента РАН Алексея Михайловича Бонч-Бруевича складывался коллектив лаборатории и формировалась научная школа по взаимодействую мощного лазерного излучения с веществом. Научная школа А.М. Бонч-Бруевича получила официальный статус ведущей научной школы по итогам первого конкурса, организованного в 1996 году в соответствии с Постановлением Правительства РФ, и с тех пор неоднократно подтверждала этот статус.

КАДРОВАЯ ПОЛИТКА

Кадровая политика лаборатории направлена на привлечение студентов и аспирантов Университета ИТМО к выполнению научных исследований в рамках различных грантов, на самом современном экспериментальном оборудовании. Это позволяет ребятам получать трудовой стаж (а, следовательно, и зарплату) и опыт работы по специальности еще на этапе обучения в ИТМО. Сотрудники лаборатории участвуют во Всероссийских и международных конференциях, проходят зарубежные стажировки в ведущих научных центрах мира.

ИСТОРИЯ ЛАБОРАТОРИИ

Коллектив лаборатории непосредственно участвовал в становлении лазерной физики в нашей стране. Уже в 1963 году сотрудниками лаборатории были получены первые авторские свидетельства на изобретения в области лазерной техники. Обзор А.М. Бонч-Бруевича и В.А. Ходового «Многофотонные процессы», опубликованный в 1965 году в журнале «Успехи физических наук» стал классикой этого нового на тот момент направления в оптике и продолжает активно цитироваться в наши дни. Под руководством А.М. Бонч-Бруевича был создан первый отечественный серийно выпускавшийся промышленностью неодимовый лазер и самый мощный на тот момент лазер (ГСН-1). Тогда же начались важные в прикладном отношении исследования разрушительного действия излучения большой мощности на металлы и диэлектрики, и фундаментальные исследования обратимых изменений оптических свойств различных сред под действием мощного, но не приводящего к разрушениям лазерного излучения. В работах Т.К. Разумовой были обнаружены и исследованы изменения в спектрах поглощения первого лазерного материала – рубина, а в работах В.В. Хромова – в спектрах поглощения атомов в газовой фазе. В 1975 году В.Л. Комолов теоретически разрабатывает статистическую модель оптического пробоя стекла, за которую в дальнейшем получает Премию имени Ленинского комсомола. В 1972 году работами С.Г. Пржибельского закладываются основы теоретического описания нелинейных оптических явлений в немонохроматических полях лазерного излучения. В дальнейшем сотрудниками лаборатории были проведены исследования по многим актуальным направлениям.

В группе Т.К. Разумовой были изучены фотоиндуцированные обратимые преобразования стереоструктуры многоатомных органических молекул и выполнен цикл исследований генерационных характеристик органических сред для перестраиваемых лазеров. Исследовано влияние симметрии внутримолекулярного распределения электронов на равновесный стереоизомерный состав растворов многоатомных молекул. Показано, что процесс обратимой фотостереоизомеризации позволяет расширить спектральный диапазон перестройки длины волны генерации активной среды. Исследования двух классов многоатомных органических молекул позволили выделить ряд соединений, эффективно генерирующих узкополосное излучение в спектральном диапазоне 650 – 1150 нм.

В группе В.В. Хромова исследован динамический эффект Штарка в атомах щелочных металлов в монохроматических и немонохроматических полях излучения. Обнаружено и подробно исследовано явление 4-х волнового взаимодействия в резонансных средах, ставшего впоследствии основой динамической голографии. Группа активно участвовала в исследовании соударений атомов в интенсивных полях излучения, приведших к формированию нового научного направления – радиационных столкновений. При этом был открыт новый тип оптического просветления резонансной среды, основанный на нелинейности ландау-зинеровского типа. Исследованы явления, сопровождающие поглощение резонансного излучения адсорбционным комплексом, состоящим из адсорбированного на поверхности атома и ближайших атомов подложки: фотодесорбция и фотодиффузия. Открыто новое физическое явление - фотоатомная эмиссия, состоящая в фотоиндуцированном отрыве собственных атомов с поверхности металлов.

С.Г. Пржибельский дал теоретическое описание новых процессов, наблюдавшихся при воздействии немонохроматическом лазерном воздействии на различные нелинейные материалы. Он первым обратил внимание и начал исследовать роль внутриспектральной корреляции гармоник в протекании нелинейно-оптических явлений. Выполнил пионерские теоретические работы в новой области радиационных соударений атомов. Предсказал явление эха в полусоударениях атомов. Дал теоретическое описание фотодесорбции и фотодиффузии атомов по чужеродной и собственной поверхности элементов. Разработал теоретические основы нового метода изучения субмикронных частиц - флуктуационной микроскопии.

В настоящее время группа Т.К. Разумовой проводит исследования фото- и термоиндуцированных преобразований компонентного состава молекулярных слоев, структуры и пространственной ориентации нанокомпонентов слоя и влияния этих процессов на обратимые и необратимые изменения спектральных и поляризационных свойств молекулярного слоя. Проводимые исследования позволят оценивать перспективность использования механизмов обратимой и необратимой перестройки компонентов органических молекулярных слоев для записи информации.

В группе В.В. Хромова исследуются фотоиндуцированные процессы в ансамблях наночастиц сформированных на прозрачных диэлектрических подложках. Разрабатываются оптические методы создания и модификации наночастиц, а также методы оптической диагностики поверхностных наноструктур. Исследуются оптические и фотоэлектрические свойства ансамблей наночастиц, связанные с резонансным возбуждением в них коллективных электронных резонансов плазмонного типа. Исследуется влияние поверхности твердых тел на оптические процессы в примыкающих к ним резонансных газовых средах.

Ведутся теоретические исследования, обеспечивающие планирование экспериментов и интерпретацию их результатов.