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 22-22-20005

НазваниеФормирование и исследование многокомпонентных металлических наночастиц в матрице стекла

Руководитель Бабич Екатерина Сергеевна, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования и науки "Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алферова Российской академии наук" , г Санкт-Петербург

Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-204 - Нано- и микроструктуры

Ключевые слова гигантское комбинационное рассеяние, плазмонные резонансы, металлические наночастицы, стекла, ионный обмен, нанокомпозит, линейные и нелинейные оптические свойства

Код ГРНТИ29.19.17

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Научной проблемой, на которую направлен проект, является разработка “снизу-вверх” (основанных на диффузии и самоорганизации) методик формирования на поверхности и в объеме стекла многокомпонентных металлических наночастиц, в состав которых одновременно входят различные благородные (Ag, Cu, Au) металлы, установление фундаментальных связей их состава и структуры с оптическими свойствами. Актуальность научной проблемы определяется поиском ответов на фундаментальные вопросы, относящиеся к кинетике многокомпонентной диффузии в ионных проводниках, которыми являются стекла, к формированию и диффузионному росту многокомпонентных металлических наночастиц в стеклах, который может приводить как к образованию наночастиц смешанного состава, так и структур типа «ядро-оболочка», и к особенностям возбуждения оптических резонансов многокомпонентных наночастиц и нелинейно-оптическим свойствам нанокомпозитов на основе таких частиц. Основное внимание в проекте будет уделяться именно этим вопросам, поскольку они исследованы крайне недостаточно. До настоящего времени практически отсутствуют экспериментальные данные, относящемся к влиянию температуры, концентрации, состава стеклянной матрицы и типов диффузантов на кинетику зародышеобразования и роста многокомпонентных наночастиц в объеме и на поверхности стекол, на структуру этих наночастиц (однородная или слоистая). В литературе представлено достаточно больше количество теоретических моделей металлических структур типа «ядро-оболочка», но эксперименты, как правило, ограничены случаем коллоидных наночастиц, механизмы образования и роста которых в жидкостях существенно отличаются от случая твердотельной диффузии, в частности, за счет существенного отличия подвижностей различающихся компонентов. Эти ограничения определяют недостаточную изученность амплитудных и спектральных особенностей и распределения электрического поля возбуждаемых световой волной резонансов многокомпонентных наночастиц, влияния окружения на эти резонансы и, соответственно, характеристики нанокомпозитов и наноостровковых пленок, содержащих подобные наночастицы, в первую очередь, дисперсионные и нелинейно-оптические, включая повышение эффективности комбинационного рассеяния. Отмеченное выше определяет научную новизну. Также, характеризуя новизну научной проблемы, следует отметить малоисследованную возможность спектральной настройки положения оптических резонансов многокомпонентных наночастиц в стеклах на желаемую длину волны, что является удобным технологически и существенным для обеспечения эффективной связи наночастиц с излучающими/рассеивающими центрами. Это, например, может существенно повысить селективность и эффективность комбинационного рассеяния, которое широко используется в био- и хемосенсорах, применяемых в сферах медицины, экологии и безопасности для своевременного и оперативного выявления экологических, террористических угроз, риска заболеваний и лекарственных контрафактов.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---