Оренбургский государственный университет

Разработка гибридных экситон-плазмонных наносистем, перспективных для создания новых устройств молекулярной электроники и фотоники

Грант РФФИ и Правительства Оренбургской области № 14-07-97000

Руководитель проекта — д-р физ.-мат. наук, профессор Кучеренко М.Г.

Решена проблема расчета оптимальных значений параметров гибридных наноструктур "металл-полупроводник-органическая матрица", в которых реализуется эффективная передача энергии экситонов полупроводниковой части устройства в органическую среду или акцептирующие композитные наночастицы с высокими люминесцентно-оптическими характеристиками. Повышение эффективности переноса осуществлено за счет использования наноплазмонного резонатора, функции которого выполняет металлический компонент специально сформированной наноструктуры. В результате решения проблемы обеспечена возможность повышения технических характеристик некоторых базовых элементов оптоэлектроники. Проведены расчеты характеристик гибридных наноструктур типа "квантовая яма-металлическая подложка", "двойная квантовая яма-металлический слой", сферические квантовые точки в окрестности металлической наночастицы или сферического слоистого нанокомпозита, а также вблизи композитных плазмонных наночастиц различного состава и геометрии.

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, входящих в перечень ВАК

1. Кучеренко М.Г. Модификация спектра дипольной электрической поляризуемости кластера из двух проводящих сферических наночастиц во внешнем магнитном поле [Текст] / М.Г. Кучеренко, В.М. Налбандян // Вестник ОГУ. 2014. № 1 (162). С. 118–126.
2. Кислов Д.А. Безызлучательный триплет-синглетный перенос энергии электронного возбуждения между молекулами красителей вблизи поверхности серебряной пленки [Текст] / Д.А. Кислов, М.Г. Кучеренко // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 117. № 5. С. 809–816.
3. Кучеренко М.Г. Влияние многослойных сферических наночастиц с проводящим ядром на тушение флуоресценции органического люминофора [Текст] / М.Г. Кучеренко, Т.М. Чмерева, Э.К. Гадаева // Ж. прикл. спектр. 2014. Т. 81. № 3. С. 396–401.
4. Кучеренко М.Г. Влияние внешнего магнитного поля на скорость взаимной аннигиляции триплетных электронных возбуждений в наноструктурах с бистабильными пространственными состояниями [Текст] // Химическая физика и мезоскопия. Ижевск. 2014. Т. 4. № 16. С. 574–587.
5. Кучеренко М.Г. Межмолекулярный безызлучательный перенос энергии в кластерах с плазмонными наночастицами [Текст] / М.Г. Кучеренко, В.Н. Степанов, Н.Ю. Кручинин // Оптика и спектроскопия. 2015. Т. 118. № 1. С. 107–114.
6. Чмерева Т.М. Тушение электронно-возбужденных состояний квантовых точек металлической нанопроволокой [Текст] / Т.М. Чмерева, М.Г. Кучеренко, А.Д. Дмитриев // Оптика и спектроскопия. 2015. Т. 118. № 2. С. 300–306.

Статьи в зарубежных изданиях

1. Strokova Y.A. Electronic energy transfer from the semiconductor quantum wire excitons to an organic media [Текст] / Y.A. Strokova, M.G. Kucherenko // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing. 2014. Vol. 541. Iss. 1. 2014. Article number 012088. 5 p.

Тезисы, материалы докладов на симпозиумах, конференциях, семинарах

1. Чмерева Т.М. Энергетическая релаксация квантовых точек вблизи металлической нанопроволоки [Текст] /Т.М. Чмерева, М.Г. Кучеренко, А.Д. Дмитриев // Сб. тр. Международ. конф. "Фундаментальные проблемы оптики — 2014". Санкт-Петербург. 20–24 октября 2014 г. / Под ред. проф. В.Г. Беспалова, проф. С.А. Козлова / СПб.: Ун-т ИТМО, 2014. С. 317–319.
2. Кучеренко М.Г. Проявление вырожденности электронного газа металлов в плазмонно-резонансном структурировании спектров поглощения и рассеяния проводящих композитных наночастиц [Текст] / М.Г. Кучеренко, Т.М. Чмерева // Сб. тр. Международ. конф. "Фундаментальные проблемы оптики — 2014". Санкт-Петербург. 20–24 октября 2014 г. / Под ред. проф. В.Г. Беспалова, проф. С.А. Козлова / СПб.: Ун-т ИТМО, 2014. С. 113–116.
3. Кучеренко М.Г. Тензорное представление динамической поляризуемости двухчастичного нанокластера в приближении точечных диполей // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всеросс. науч.-метод. конф. Оренбург: ОГУ, 2014. С. 1412–1421.
4. Кучеренко М.Г. Спектры плазмонного резонанса двухкомпонентных сферических металлокомпозитов с учетом вырожденности электронного газа металлов кора и нанооболочки [Текст] / М.Г. Кучеренко, Ю.Ф. Игнатова // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всеросс. науч.-метод. конф. Оренбург: ОГУ, 2014. С. 422–1430.
5. Кучеренко М.Г. Спектр электрической поляризуемости двухчастичного металлического нанокластера во внешнем магнитном поле [Текст] / М.Г. Кучеренко, В.М. Налбандян // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всеросс. науч.-метод. конф. Оренбург: ОГУ, 2014. С. 1439–1448.
6. Кучеренко М.Г. Безызлучательный перенос энергии в макромолекулярных кластерах с плазмонными наночастицами [Текст] / М.Г. Кучеренко, В.Н. Степанов, Н.Ю. Кручинин // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всеросс. науч.-метод. конф. Оренбург: ОГУ, 2014. С. 1449–1457.
7. Чмерева Т.М. Тушение флуоресценции органического люминофора металлической нанопроволокой [Текст] / Т.М. Чмерева, А.Д. Дмитриев // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всеросс. науч.-метод. конф. Оренбург: ОГУ, 2014. С. 1501–1509.
8. Налбандян В.М. Динамическая поляризуемость двухчастичного композитного нанокластера во внешнем магнитном поле [Текст] / В.М. Налбандян, М.Г. Кучеренко // Двадцатая всеросс. науч. конф. студентов-физиков и молодых ученных. Ижевск, 2014. С. 314–315.
9. Кучеренко М.Г. Перенос энергии экситонов квантовой нити в органическую среду [Текст] / М.Г. Кучеренко, Ю.А. Строкова // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всеросс. науч.-метод. конф. Оренбург: ОГУ, 2014. С. 1458–1466.
10. Кучеренко М.Г. Экситон-плазмонное взаимодействие в системе "полупроводниковая квантовая нить — сферическая металлокомпозитная наночастица" [Текст] / М.Г. Кучеренко, Т.М. Чмерева // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всеросс. науч.-метод. конф. (с международ. участием). Оренбург, 2015. С. 1097–1106.
11. Чмерева Т.М. Взаимодействие френкелевских экситонов пленки j-агрегатов с поверхностными плазмонами металлической подложки [Текст] / Т.М. Чмерева, М.Г. Кучеренко, К.С. Курмангалеев // В сб.: Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всеросс. науч.-метод. конф. (с международ. участием). Оренбург, 2015. С. 1123–1129.
12. Чмерева Т.М. Экситон-плазмонное взаимодействие в системе "квантовая точка — металлическая нанопроволока" [Текст] / Т.М. Чмерева, М.Г. Кучеренко, А.Д. Дмитриев // В сб.: Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всеросс. науч.-метод. конф. (с международ. участием). Оренбург, 2015. С. 1130–1137.
13. Кучеренко М.Г. Эффекты локально-плазмонного изменения скорости межмолекулярного безызлучательного переноса энергии в пористой среде [Текст] / М.Г. Кучеренко, Д.А. Кислов // Материалы Международ. науч. конф. "Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации", посвящ. 60-летию ОГУ. 15–17 сентября 2015 г. Часть 4. С. 155–161.
14. Кучеренко М.Г. Люминесценция молекул вблизи слоистых сферических нанокомпозитов с экситон-плазмонной связью [Текст] / М.Г. Кучеренко, А.П. Русинов, В.М. Налбандян // Материалы Международ. науч. конф. "Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации", посвящ. 60-летию ОГУ. 15–17 сентября 2015 г. Часть 4. С. 167–173.
15. Кучеренко М.Г. Особенности молекулярной люминесценции гибридных наноструктур,определяемые электродипольной поляризуемостью частиц и их кластеров в магнитном поле [Текст] / М.Г. Кучеренко, В.М. Налбандян // Материалы Международ. науч. конф. "Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации", посвящ. 60-летию ОГУ. 15–17 сентября 2015 г. Часть 4. С. 174–180.
16. Налбандян В.М. Люминесценция и безызлучательный перенос энергии от молекулы к металлической наночастице во внешнем магнитном поле [Текст] / В.М. Налбандян, М.Г. Кучеренко // Сб. тр. IX Международ. конф. молодых ученых и специалистов "Оптика-2015" / Под ред. проф. В.Г. Беспалова, проф. С.А. Козлова. СПб.: Ун-т ИТМО, 2015. 717 с.