ИНСТИТУТ ПО ЕЛЕКТРОНИКА НА БАН
"АКАДЕМИК ЕМИЛ ДЖАКОВ"
бул."Цариградско шосе" 72, 1784-София, България
 

ЛАБОРАТОРИЯ МИКРО- И НАНОФОТОНИКА
БГ-езикEnglish

Проект ДНТС/Русия 02/3, 2018-2020
"Комбинирани лазерни техники с йонна имплантация
за наноструктуриране на композити от Ag/ZnO
с приложение в повърхностно усилената Раманова спектроскопия (SERS)"

Ръководител: доц. д-р Михаела Колева

КОНКУРС ЗА ПРОЕКТИ ПО ПРОГРАМИ ЗА ДВУСТРАННО СЪТРУДНИЧЕСТВО 2017 г. на ФНИ

ПАРТНЬОРСКА ОРГАНИЗАЦИЯ: КАЗАНСКИ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИ ИНСТИТУТ (РУСИЯ)
   
Резюме на проекта Членове на научния колектив Публикации

    

РЕЗЮМЕ НА ПРОЕКТА

    

Проектът е фокусиран върху разработването на комбинирани технологични методи за създаване на наноструктурирани подложки за повърхностно усилената Раманова спектроскопия (SERS - Surface Enhanced Raman Spectroscopy) за откриване на нитрати и пестициди. Обект на изследване са наноструктури от Ag/ZnO с плазмонни свойства, които ще бъдат използвани за високочувствителен анализ - SERS и са с пряка насоченост към опазване на човешкото здраве чрез грижа за безопасността на храните и водите. Дейностите по този интердисциплинарен проект са свързани с фундаментални научни изследвания и описание на взаимодействието на наноструктурирани композитни материали с електромагнитното поле, техните оптични свойства, както и определяне на механизмите и условията за тяхното ефективно модифициране. Прилагането на Рамановата спектроскопия за точно определяне на химичния състав и структурата на изследваните обекти става популярно с развитието на SERS методите, където усилването на Рамановия сигнал може да бъде подобрено в резултат на локалното усилване на електромагнитното поле в близост до структурираната повърхност и се дължи на възбуждане на локални и повърхностни плазмони. Приносът на трансфер на заряд към SERS ефекта, усилен чрез повърхностен плазмонен резонанс в композитни наноструктури като Ag/ZnO е от особен интерес за това проучване. Основната посока на изследванията е свързана разработването на подходящи структури чрез импулсно лазерно отлагане (PLD - Pulsed Laser Deposition) на тънки слоеве от ZnO, йонна имплантация на Ag+ йони в матрицата от ZnO и повърхностно модифициране на композитните наноструктури чрез лазерно отгряване. Атомната концентрацията на сребро след йонна имплантация, може да достигне стойност, която е много по-висока от границата на разтворимост на метал в оксидни полупроводници, като ZnO. Eфективното натрупване на сребърни атоми в ZnO при имплантиране с висока доза и ниска енергия, води до образуване на активни центрове и растеж на сребърни наночастици в близост до повърхността на облъчения материал. Чрез импулсно лазерно отгряване на йонно имплантираните Ag наночастици в слоевете от ZnO е възможно да се повлияе на повърхностите на обработения композитен материал с помощта на много бързи термични цикли, при условия различни от термодинамичното равновесие. В резултат на активирането на сложни механизми се извършва лазерно-индуцирана модификация на композитните материали и това се превръща в интересна област за изследвания, поради потенциалната възможност за използване на свойствата на материалите за SERS приложения. Това изследване дава възможност да бъдат установени връзките между получаването, свойствата и SERS ефекта на Ag/ZnO наноструктури.

   

   

    

    

Затвори този прозорец Начало