Морфология и оптические свойства нанокомпозитов на основе полупроводниковых и диэлектрических матриц из InP, Al2O3 и TiO2
|
СтатусДиссертация была зашищена 3 июня 2015Утверждена Национальным Советом 7 июля 2015 Автореферат – 1.07 Mb / на румынскомДиссертацияCZU 621.315.592
|
Ключевые слова
наноструктуры, нанотрубки, люминесценция, микрокатодолюминесценция, случайные микролазеры, линзы с отрицательным показателем преломления, метаматериалы, наносенсорыАннотация
Диссертация выполнена в Техническом Университете Молдовы, Кишинев 2014, написана на румынском языке и состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций, библиографии из 217 наименований, 148 страниц основного текста, 109 рисунков, 5 таблиц. Результаты исследования опубликованы в 24 научных работах.
Область исследования: нанотехнологии и новые функциональные наноматериалы.
Цель работы: заключается в разработке нанотрубчатых и нанопористых массивов на основе полупроводниковых и диэлектрических материалов, определения управляемых методов по изменению морфологий, люминесценций, микрокатодолюминесценций, показателя преломления, чувствительности, плазменного резонанса и продолжительной фотопроводимости в нанотрубчатых и нанопористых мембранах.
Задачи. Разработка нанотрубчатых и нанопористых структур посредством электрохимического анодирования. Разработка технологий по их легированию и изменению их кристаллической структуры. Разработка люминесцентных наноматериалов на основе наноструктурированных оксидов, а также оксидов легированных редкоземельными элементами и переходными металлами для применения в случайных микролазерах. Исследование катодолюминесцентной эмиссии и формирование резонаторов в кластерах TiO2. Разработка оптических датчиков и фотокаталитических материалов с улучшенными свойствами, с применением эффектов плазменного резонанса в наноструктурированных матрицах. Определение возможностей применения и способов получения фотонных линз на основе нанотрубчатых структур TiO2. Создание наносенсоров на основе наноструктурированных массивов.
Научная новизна. Была продемонстрирована возможность управляемым изменением морфологии и геометрических размеров нанотрубчатых массивов TiO2 и Al2O3 посредством изменения температуры электрохимического анодирования листов Al и Ti. С помощью люминесценций, микрокатодолюминесценций были определены радиационные каналы рекомбинаций в нанотрубчатых массивах TiO2 и пористых матрицах Al2O3 и InP, легированные редкоземельными и переходными металлами. Было показано вынужденное излучение и эффект случайного лазерного излучения в наноструктурах Al2O3 и формирование резонаторов, которые поддерживают моды по типу шептательных галерей в кластере нанотрубок TiO2. Было показано, что осаждение слоёв Ag и Au на нанотрубках TiO2 позволяет повысить интенсивность люминесценций в различных спектральных областях. В случае мембран InP было установлено, что плотность поверхностного заряда изменяется фотовозбудительным импульсом. С помощью лазерного луча была продемонстрирована возможность управляемой "записи" кристаллической структуры в мембранах TiO2.
Решённая научная проблема. Является разработка технологий для производства нанокомпозитных материалов на основе пористых матриц InP, Al2O3 и нанотрубчатых массивов TiO2 для применения в случайных лазерах, оптоэлектронных переключателях, фотонных и плазменных устройствах.
Теоретическая значимость и ценность работы. Посредством микро-CL была возможность просмотреть и изучить спектральное распределение люминесценции в отдельных нанотрубоках TiO2. Наноструктурные матрицы InP, Al2O3 и TiO2, как было показано, могут быть полезными для включения ионов редкоземельных элементов и переходных металлов, а также их активирование, для использования в случайных микролазерах. Было показано, что тонкие покрытия Au и Ag влияют на спектр плазменного резонанса нанотрубчятых структур TiO2. Было показано, что процесс модификации квази-фотовнедрённой проводимости позволяет изменять квази-постоянной приводимости пористых мембран InP. Также была разработана технология для создания оптических волноводов на основе возможности изменения кристаллической структуры нанотрубчатых массивов посредством облучения с помощью сфокусированного лазерного луча. Была показана возможность использования одиночных нанотрубок TiO2 в качестве датчиков газа.
Официальные оппоненты
- Igor Evtodiev
доктор хабилитат, доцент, Государственный Университет Молдовы - Emil Rusu
доктор хабилитат, доцент, Научно-практический институт садоводства, виноградарство и пищевых технологий
Члены Ученого Совета
- Petru Gaşin, председатель
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Dormidont Şerban, секретарь
доктор хабилитат, Институт прикладной физики - Dmitrii Nedeoglo, член
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Mihail Caraman, член
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Eugen Gheorghiţă, член
доктор хабилитат, профессор, Тираспольский государственный университет - Nicolae Sîrbu, член
доктор хабилитат, профессор, Технический Университет Молдовы
Диссертации
