РЕЗЮМЕ НА ПРОЕКТА
Обект на изследване на представения научноизследователски проект е фундаменталната физична картина на процес на лазерно-индуцирано формиране на наночастици от благородни метали в прозрачни материали и описание на техните оптични свойства. Изследването цели изясняване на механизмите на взаимодействието на лазерно лъчение с композитни материали и възможността за формиране на сложни тримерни структури от наночастици. Описанието на оптичните свойства на такива системи, както и определянето на експериментални параметри влияещи върху характеристиките на получените структури ще бъде потенциална основа за разработване на фундаментално нови оптични материали.
Методът е базиран на фото-индуцирана редукция на метални йони чрез облъчване с лазерни импулси и включва няколко основни етапа - получаване на стъкла, съдържащи йони на благородни метали; лазерна обработка; термично отгряване.
Научните цели на проекта са:
- разработване на фундаменталната физична картина на метод за лазерно-индуцирано формиране на тримерни ансамбли от наночастици от благородни метали в стъкла;
- детайлно описание на физичните процеси включени в различните етапи на метода;
- изясняване на влиянието на състава на изходния материал и експерименталните условия на лазерната обработка и термичното отгряване върху характеристиките на тези структури;
- получаване на тримерни структури от наночастици от благородни материали и описание на техните оптични свойства.
Реализирането на тези задачи ще се осъществи на базата на теоретични и експериментални изследвания. Предвиденият период е 36 месеца. Участнци в проекта са колективи от три организации - Институт по електроника - БАН, Институт по обща и неорганична химия - БАН и Институт по физика на твърдото тяло - БАН. Колективите са от учени с богат опит и умения в дейностите предвидени за изпълнение. Включено е и участие на млади учени.
Изпълнението на задачите по предложения проект ще разкрие фундаменталната физична основа на ефективен метод за получаване на тримерни структури от наночастици от благородни метали вградени в диелектрични материали, който е без ефективна алтернатива за момента. Поради комплексността на процесите включени в този метод, ще се получат нови знания от различни сфери - взаимодействие на лазерно лъчение с прозрачни материали, разпространението на светлинни импулси в такива среди; реализиране на нелинейни процеси при взаимодействие на ЕМ поле с прозрачни материали, механизмите на поглъщане на лазерно лъчение и модификация на такива материали, процесите на фотоиндуцирана редукция на метални йони и механизмите на формиране и динамика на наночастици.
ЧЛЕНОВЕ НА НАУЧНИЯ КОЛЕКТИВ
- Институт по електроника - БАН
- Участници:
- Проф. дфн Николай Недялков
- Доц. д-р Михаела Емилова Колева
- Гл. ас. д-р Надя Евгениева Станкова
- Д-р Росен Георгиев Ников
-
-
- Партньорска организация:
- Институт по физика на твърдото тяло - БАН
- Участници:
- Доц. д-р Маргарита Грозева
- Доц. д-р Петър Захариев
- Асист. д-р Екатерина Йорданова
- Асист. д-р Георги Янков
- Асист. Стефан Каратодоров
- Асист. Виктория Атанасова
-
-
- Партньорска организация:
- Институт по обща и неорганична химия - БАН
- Участници:
- Доц. д-р Рени Стоилова Йорданова
- Гл. ас. д-р Любомир Александров
- Гл. ас. д-р Анелия Станчева Йорданова
ПУБЛИКАЦИИ:
N. Nedyalkov, M. E. Koleva, R. Nikov, N. E. Stankova, E. Iordanova, G. Yankov, L. Aleksandrov, R. Iordanova, D Karashanovа,
Tuning optical properties of noble metal nanoparticle-composed glasses by laser radiation,
Appl. Surf. Sci. 463, 2019, 968-975.
N. Nedyalkov, N. E. Stankova, M. E. Koleva R. Nikov, L. Aleksandrov, R. Iordanova, G. Atanasova, E. Iordanova, G.Yankov,
Laser processing of noble metal doped glasses by femto- and nanosecond laser pulses,
Appl. Surf. Sci., 475, 2019, 479-486.
Nedyalkov, N., Koleva, M., Stankova, N., Nikov R., Dikovska A., Atanasova G. Karashanova D., Grochowska, K., Sliwinski, G.,
All optical formation and decomposition of silver nanoparticles in glass,
Appl. Surf. Sci., 495, 2019, 143546
Nedyalkov, N., Koleva, M.E., Stankova, N.E., Nikov, R., Atanasov, P.A., Aleksandrov, L., Iordanova, R., Sliwinski, G, Sawczak, M., Grochowska, K., Terakawa, M.,
Direct laser writing of Ag nanoparticle-composed structures in glass,
Proc. SPIE, 11047, 2019, 110470J
N. Nedyalkov, N. E. Stankova, M. E. Koleva, R. Nikov, M. Grozeva, E. Iordanova, G.Yankov, L. Aleksandrov, R. Iordanova, D.Karashanova,
Optical properties modification of gold doped glass induced by nanosecond laser radiation and annealing,
Opt. Mater. 75, 2018, 646-653.
N Nedyalkov, N E Stankova, M E Koleva, R Nikov, P Atanasov, M Grozeva, E Iordanova, G Yankov, L Aleksandrov, R Iordanova, D Karashanova,
Optical properties modification induced by laser radiation in noble-metal-doped glasses,
J. Phys. Conf. Series , 992 (2018) 012047
N. Nedyalkov, M. Koleva, N. Stankova, R. Nikov, M. Terakawa, Y. Nakajima, L. Aleksandrov, R. Iordanova,
Laser-assisted fabrication of nanoparticles-composed structures inside borosilicate glass,
Beilstein J. Nanotechn., 8 (2017) 2454-2463
M.E. Koleva, N.N. Nedyalkov, N. Fukata, W. Jevasuwan, S. Amoruso, T. Koutzarova, G.V. Avdeev, B. Georgieva, D. Karashanova,
Laser-assisted approach for synthesis of plasmonic Ag/ZnO nanostructures,
Superlatt. Microstr. 109 (2017) 886-896
Научноизследователският проект е насочен към изясняване на фундаменталната
физична картина на процес на лазерно-индуцирано формиране на наночастици от
благородни метали в прозрачни материали и описание на техните оптични
свойства. Изследването цели изясняване на механизмите на взаимодействието на
лазерно лъчение с композитни материали и възможността за формиране на сложни
тримерни структури от наночастици.
Разгледаният метод е базиран на фото-индуцирана редукция на метални йони чрез
облъчване с лазерни импулси и включва няколко основни етапа:
- получаване на стъкла, съдържащи йони на благородни метали;
- лазерна обработка;
- термично отгряване.
Крайният резултат е формиране на области, пространствено определени
от действието на лазерното лъчение, в които се формират наночастици от
благородни метали.
Целият документ (.PDF)
|