Електричні, оптичні та структурні властивості ультратонких плівок простих та перехідних металів

Номер роботи - M 59 НАГОРОДЖЕНА

Представлено Львівським національним університетом імені Івана Франка.

Автор: Бігун Р.І.,к.ф.-м.н., Кушнір О.О., к.ф.-м.н., Бучковська М.Д.

Увага до вивчення фізичних явищ у тонких плівках металів зумовлена їх широким практичним використанням. Дослідження фізичних властивостей (поверхні та структури) електрично-суцільних та несуцільних металевих плівок якнайменшої (різної) товщини дозволяє отримувати цінну інформацію про фундаментальні властивості твердих тіл і їхньої поверхні.

Метою даної роботи є встановлення взаємозв’язку між оптичними та електричними властивостями, а також формою та розмірами металічної фази метал-діелектричних композитів на основі плівок простих (Cu, Au і Ag) і перехідних (Pd і Ni) металів, та виявлення особливостей впливу на них сурфактантних підшарів різної товщини, попередньо нанесених на діелектричні та слабопровідні підкладки.

В роботі вперше встановлено, що фрактальні структури ультратонких острівцевих плівок металів характеризуються локальною анізотропією оточення кожної наночастинки та зумовлюють підсилення енергії поля падаючої електромагнітної хвилі у локальних точках у 100 – 260 разів за рахунок перерозподілу енергії поверхневими плазмонами, що призводить до підвищення ефективності усіх польових явищ в околі їхнього впливу. У межах квантового-механічного підходу розвинуто модель опису явищ перенесення заряду у низькорозмірних системах – ультратонких плівках металів в режимі квантового розмірного ефекту.

Отримані наукові результати мають вагому практичну цінність і дають фундаментальну інформацію про оптичні спектри відбивання та пропускання, структуру, морфологію поверхні та розмiрнi залежності кінетичних коефіцієнтів тонких плівок досліджуваних металів, що можуть бути використані в сучасному матерiалознавствi, мiкро-, наноелектронiцi, наноплазмоніці та інших галузях науки i техніки для виготовлення ультратонких електричнопровідних та оптичнопрозорих шарів з наперед заданими структурою та електричними властивостями. Запатентовані експресметоди дослідження структури ультратонких плівок металів дозволять прискорити процес вивчення їхніх фізичних параметрів.

На основі створеного унікального матеріалу з тетраборатного скла, інтеркальованого та обробленого по відповідній технології, наночастинками срібла, виявлено ефект самофокусування світла. Отриманий ефект буде використовуватися в пристроях нанофотоніки та оптичних обчислювальних пристроях.

Кількість публікацій: 88, в т.ч. 39 статей (15 - у зарубіжних виданнях), 49 тез доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 4 (згідно бази даних Scopus).