Наноструктурирование сверхвысоким электрическим полем

Описание

Применение 

Фотоника и плазмоника: изготовление дифракционных структур, интегрированных в монолитные оптические схемы, и микроканалов, интегрируемых с чувствительными элементами рамановских датчиков.

Актуальность

Актуальность определяется перспективой разработки нового типа технологии – электрополевого импринтинга на стеклообразных материалах, обеспечивающего формирование заданного поверхностного рельефа, зарядового рельефа и рельефа показателя преломления, рост наночастиц в заданных позициях, формирования рельефа химической стойкости.

Научная и практическая значимость

Целью данного проекта является выявление природы не исследованных до настоящего времени процессов, протекающих в средах с ионной проводимостью в сверхвысоких электрических полях, и построение физических моделей модификации физических свойств и морфологии поверхности стёкол и нанокомпозитов, формирования пор, образования и растворения металлических наночастиц, нано- и микроструктурирования стёкол и нанокомпозитов электрическим полем.

Партнеры

  • Университет Йоэнсуу, Йоэнмуу, Финляндия;
  • Центр оптических исследований университета Саусгэмптона, Саусгэмптон, Великобритания.

Используемые ресурсы и оборудование

  • Чистые помещения, оснащенные оборудованием для проведения электронной  литографии, ионного травления и вакуумного осаждения металлов (совместно с партнерами);
  • Рамановский микроскоп (уникальное оборудование ИПМаш РАН)
  • Суперкомпьютер СПбПУ;
  • Оборудование центра коллективного пользования при ФТИ им. А.Ф.Иоффе  (атомно-силовой и сканирующий электронный микроскопы, оптический профилометр)

Результаты

Новые фундаментальные знания о локализуемых в субмикронном масштабе изменениях характеристик стеклообразных веществ под действием высокого электрического поля и новые методы и подходы к модификации этих материалов.

Эти знания позволят перейти к разработке нового типа технологии – электрополевого импринтинга на стеклообразных материалах. Предполагаемые результаты будут достигнуты в РФ впервые к 31.12.2018 и соответствовать мировому уровню.

Технические характеристики

Ожидаемые результаты имеют высокий потенциал для развития новых направлений в оптической интеграции и должны послужить основой инновационных конкурентоспособных разработок в нескольких областях, включая нанотехнологии, перспективные материалы, фотонику и микрофлюидику.

Руководитель проекта

Липовский Андрей Александрович