Светоиндуцированные эффекты в эмиссии электронов из углеродных наноструктур

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 14-12-00511

НазваниеСветоиндуцированные эффекты в эмиссии электронов из углеродных наноструктур

Руководитель Образцов Александр Николаевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №1 - Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-401 - Вакуумная и плазменная электроника, СВЧ-электроника

Ключевые слова эмиссия электронов, наноструктуры, алмаз, графит, графен, углеродные нанотрубки, лазеры, сильные поля

Код ГРНТИ29.35.37

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Явления, происходящие в сверхсильных электромагнитных полях, представляют значительный интерес с фундаментальной и прикладной научных точек зрения. Экспериментальное исследование таких явления стало возможно относительно недавно в связи с развитием экспериментальной техники и технологий, включая создание фемтосекундных источников лазерного излучения, наноструктурированных материалов, а также средств измерения быстропротекающих процессов. Одним из наиболее актуальных направлений таких исследований является изучение эмиссии электронов из наноструктурированных материалов под действием интенсивного оптического излучения. В данном проекте предлагается проведение систематических экспериментальных и теоретических исследований влияния облучения электромагнитным излучением в оптическом диапазоне на эмиссию электронов из углеродных наноструктур. Для достижения указанной цели планируется решение следующих задач: (1) Создание новых экспериментальных стендов и методик для исследования влияния оптического излучения на эмиссию электронов; (2) Создание наноразмерных эмиттеров электронов на основе углеродных материалов; (3) Экспериментальное и теоретическое исследование светоиндуцированных эффектов в электронной эмиссии из наноразмерных углеродных структур; (4) Документирование полученных результатов и разработка предложений по практическому использованию полученных результатов. Постановка цели и задач исследования базируется на ранее полученных предварительных данных, указывающих на возможность существования специфических эффектов, обусловленных возникновением сверхсильных полей на поверхности наноразмерных кристаллитов графита. В ходе работы будут создаваться углеродные наноструктуры различных типов с преимущественно графитными или алмазными межатомными связями, а также их промежуточные (или композитные) формы. В процессе измерения эмиссии электронов исследуемые образцы будут освещаться квантами с различной энергией для выявления спектральных зависимостей; также с помощью лазерных источников излучения будут изучаться зависимости от интенсивности света и динамика, наблюдаемых эффектов, в фемто-, пико-, нано-, и микро-секундных диапазонах. Полученные экспериментальные данные будут анализироваться для выявления возможных квантово-механических механизмов, а также эффектов, обусловленных особым состоянием вещества в приповерхностной области и его наноструктурированностью.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Образцов А.Н., Клещ В.И., Свирко Ю.П. Фундаментальные свойства и применения автоэлектронной эмиссии из материалов на основе графена Сборник тезисов Первой российской конференции "Графен молекула и 2D-кристалл", Новосибирск 2015, стр. 63 (год публикации - 2015)

2. Клещ В.И., Смольникова Е.А., Орехов А.С., Калвас Т., Тарвайнен О., Кауппинен Я., Нуотахавари А., Койвисто Х., Янхунен П., Образцов А.Н. Nano-grapite cold cathodes for electric solar wind sail Carbon (год публикации - 2015)

3. Исмагилов Р.Р., Хамидулин И.РюЮ, Клещ В.И., Алексеев А.М., Образцов А.Н. Fluid modeling for plasma enhanced direct current chemical vapor deposition Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics (год публикации - 2015)

4. Туякова Ф.Т., Образцова Е.А., Исмагилов Р.Р. Single-crystal diamond pyramids: synthesis and application for atomic force microscopy Journal of Nanophotonics, vol. 10, pp. 012517-1 (год публикации - 2015)
10.1117/1.JNP.10.012518

5. Образцов П.А., Канда Н., Кониши К., Кувата-Гоноками М., Гарнов С.В., Образцов А.Н., Свирко Ю.П. Photon-drag-induced terahertz emission from graphene PHYSICAL REVIEW B, Vol. 90, pp. 241416(R) (год публикации - 2014)
10.1103/PhysRevB.90.241416

6. Кумар М., Терво Я., Каплас Т., Свирко Ю. Graphene-enhanced waveguide-resonancegratings Journal of Nanophotonics, vol. 10, pp. 012518-1 (год публикации - 2015)
10.1117/1.JNP.10.012518

7. Исмагилов Р.Р., Хамидулин И.Р., Клещ В.И., Малыхин С.А., Алексеев А.М., Образцов А.Н. Fluid modeling for plasma-enhanced direct current chemical vapor deposition Journal of Nanophotonics, Vol. 10, p. 103598-1 (год публикации - 2015)
10.1117/1.JNP.10.103598

8. Харб М., Энквист Х., Юрджилайтис А., Туякова Ф.Т., Образцов А.Н., Ларссон Й. Phonon-phonon interactions in photoexcited graphite studied by ultrafast electron diffraction PHYSICAL REVIEW B, vol. 93, p. 104104 (год публикации - 2016)
10.1103/PhysRevB.93.104104

9. Швец П.В., Образцов А.Н. Thin graphite films formation by carbon precipitation in metals: diffusion approach Journal of Nanophotonics, Vol. 10, pp. 012506-1 (год публикации - 2015)
10.1117/1.JNP.10.012506

10. Клещ В.И., Пурселл С.Т., Образцов А.Н. Single Crystal Diamond Needle as Point Electron Source Scientific Reports, vol. 6, p. 35260 (год публикации - 2016)
10.1038/srep35260

11. Орехов А.С., Туякова Ф.Т., Образцова Е.А., Логинов А.Б., Чувилин А.Л., Образцов А.Н. Structural peculiarities of single crystal diamond needles of nanometer thickness Nanotechnology, vol. 27, p. 455707 (год публикации - 2016)
10.1088/0957-4484/27/45/455707

12. Мингельс С., Поршун В., Лютценкирх-Хехт Д., Мюллер Г., Клещ В.И., Образцов А.Н. Coulomb blockade modulated current-voltage characteristics of a diamond field emitter Technical Digest 29th International Vacuum Nanoelectronics Conference, INSPEC Accession Number: 16263901 (год публикации - 2016)
10.1109/IVNC.2016.7551506

13. Клещ В.И., Исмагилов Р.Р., Образцова Е.А., Смольникова Е.А., Туякова Ф.Т., Образцов А.Н. Atomic layer deposition of TiO2 and Al2O3 on nano-graphite films: structure and field emission properties Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics (год публикации - 2015)

14. Бандурин Д.А., Мингельс С., Клещ В.И., Лютценкирхен-Хехт Д., Мюллер Г., Образцов А.Н. Field emission spectroscopy evidence for dual-barrier electron tunnelling in nanographite APPLIED PHYSICS LETTERS, Vol. 106, p. 233112 (год публикации - 2015)
10.1063/1.4922550

15. Орехов А.С. Electron Microscopy Study of Structural Peculiarities of Carbon Materials Publications of the University of Eastern Finland, Grano Oy, Joensuu (Finland), 181 стр, Distribution: University of Eastern Finland Library / Sales of publications P.O.Box 107, FI‐80101 Joensuu, Finland (год публикации - 2016)

16. Туякова Ф.Т., Образцова Е.А., Коростылев Е.В., Клинов Д.В., Прусаков K.A., Алексеев А.М., Исмагилов Р.Р., Образцов А.Н. Photo-andcathodo-luminescenceofneedle-likesingle crystaldiamonds Journal ofLuminescence, vol. 179, pp. 539–544 (год публикации - 2016)
10.1016/j.jlumin.2016.08.001

17. Клещ В.И., Бандурин Д.А., Орехов А.С., Пурселл С.Т., Образцов А.Н. Edge field emission of large-area single layer graphene Applied Surface Science, vol. 357, pp.1967-1974 (год публикации - 2015)
10.1016/j.apsusc.2015.09.160

18. Клещ В.И., Исмагилов Р.Р., Смольникова Е.А., Образцова Е.А., Туякова Ф.Т., Образцов А.Н. Atomic layer deposition of TiO2 and Al2O3 on nanographite films: structure and field emission properties Journal of Nanophotonics, Vol. 10, p. 012509-1 (год публикации - 2015)
10.1117/1.JNP.10.012509

19. Н. О. Сковородников, С. А. Малыхин, Ф. Т. Туякова, Р. Р. Исмагилов, А. Н. Образцов УГЛЕРОДНЫЕ НАНОСВИТКИ НА ПОВЕРХНОСТИ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ГРАФИТНЫХ И АЛМАЗНЫХ ПЛЕНО КРИСТАЛЛОГРАФИЯ, том 60, № 4, с. 634–639 (год публикации - 2015)
10.7868/S0023476115030182

20. Швец П.В., Образцов А.Н. Thin Graphitic Films Formation by Carbon Precipitation in Metals: Diffusion Approach Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics (год публикации - 2015)

21. Исмагилов Р.Р., Туякова Ф.Т., Клещ В.И., Образцова Е.А., Образцов А.Н. CVD nanographite films covered by ALD metal oxides: structural and field emission properties Phys. Status Solidi C, vol. 12, No. 7, 1022–1027 (год публикации - 2015)
10.1002/pssc.201510022

22. Алексеев А.М., Туякова Ф.Т., Образцова Е.А., Коростылев Е.В., Клинов Д.В., Прусаков К.А., Малыхин С.А., Исмагилов Р.Р., Образцов А.Н. Luminescent Properties of Diamond Single Crystals of Pyramidal Shape Physics of the Solid State, Vol. 58, No. 11, pp. 2307–2311 (год публикации - 2016)
10.1134/S1063783416110020

Публикации