Направления деятельности

Основные научно-технические направления деятельности Лаборатории:

1. Селективная лазерная и оптическая спектроскопия органических молекул в твердых матрицах. Эффекты Шпольского и Персонова. Исследование внутри и межмолекулярных взаимодействий в широком температурном диапазоне.
2. Флуоресцентная наноскопия: микроскопия сверхвысокого пространственного разрешения и спектроскопия одиночных зондовых квантовых излучателей (органических молекул, полупроводниковых квантовых точек, центров окраски в алмазе).
3. Фотонное эхо как метод исследования ультрабыстрых релаксационных процессов в конденсированных средах.
4. Оптическая и структурная нанодиагностика перспективных материалов.
5. Молекулярная теория разрушения и деформации некристаллических твердых тел.
6. Электрофизические свойства полимерных композитов и нанокомпозитов.
7. Разработка новых методов синтеза и анализа функциональных характеристики гибридных металл-полимерных наноструктур.
8. Разработка методов синтеза SERS-метаповерхностей для аналитических приложений эффекта поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света.

Деятельность лаборатории сконцентрирована на проведение комплексных научных исследований в области оптики, теоретической физики, физики конденсированного состояния и нанотехнологий и направлена на решение следующих основных задач:

1. Развитие научного направления физики новых наноструктурированных функциональных материалов, включая вопросы синтеза, характеризации (диагностики), исследования физических (физико-химических) свойств и взаимодействий с электромагнитным излучением.
2. Разработка рекомендаций к использованию результатов НИР в прикладных и опытно-конструкторских разработках в области наносенсорики.
3. Повышение уровня прикладных и фундаментальных исследований российских ученых в области физики новых наноструктурированных функциональных материалов, включая вопросы синтеза, диагностики, исследования физических свойств и взаимодействий с электромагнитным излучением.
4. Разработка и апробация техники синтеза нанокомпозитных материалов (диэлектрических, металлических, гибридных), в т. ч. развитие методов шаблонного синтеза на основе полимерных трековых мембран.
5. Проведение структурной и оптической нанодиагностики новых перспективных функциональных материалов при комнатной и криогенных температурах.
6. Исследование физических свойств новых материалов с использованием современных методов физики твердого тела и материаловедения, в т. ч. электронная микроскопия, атомно-силовая микроскопия, рентгеноструктурный анализ, диэлектрическая спектроскопия, эллипсометрия, рефрактометрия.
7. Развитие экспериментальных методов оптической спектроскопии и микроскопии (наноскопии) перспективных материалов, включая технику детектирования спектров люминесценции, спектров возбуждения люминесценции, спектров комбинационного рассеяния света, кинетики люминесценции в широком диапазоне низких температур (от криогенных до комнатной) с высоким пространственным и спектральным разрешением – вплоть до детектирования единичных квантовых излучателей.
8. Исследование микроскопической природы различных процессов, протекающих в композитах, структурированных материалах на нанометровом масштабе, в т. ч. исследование локальных эффектов и эффектов взаимодействия свойств нанообъектов с ближайшим локальным окружением.
9. Поиск и исследование фундаментальных закономерностей, определяющих связь физических свойств наноразмерных структур (в частности, фотофизических свойств отдельных излучателей) с макроскопическими характеристиками исследуемых композитных материалов.
10. Комплексные исследования фотофизических, структурных и динамических характеристик новых материалов, перспективных для использования в современной фотонике и смежных приложениях (органических молекул и молекулярных комплексов; диэлектрических, полупроводниковых и гибридных наночастиц, квантовых точек, примесных сред и композиционных материалов на их основе).
11. Поиск и развитие новых теоретических подходов и моделей к описанию физических и оптических свойств новых наноструктурированных материалов, сравнительный анализ экспериментальных и теоретических данных с применением методов численного моделирования.
12. Разработка и апробация структур для поверхностно-усиленной спектрометрии (люминесцентной, комбинационного рассеяния света) с наночастицами, одиночными хромофорными молекулами и полупроводниковыми квантовыми точками в различных матрицах.

К основным направлениям образовательной деятельности коллектива лаборатории относятся: развитие образовательного и научного потенциала МПГУ, популяризация научных знаний среди молодежи, расширение и укрепление материально-технического оснащения университета, эффективное использование кадрового потенциала, совершенствование методического сопровождения образовательного процесса. Высокий научный и научно-методический уровень научной школы, оснащенность ее современным научным и лабораторным оборудованием, способствуют повышению уровня учебно-исследовательской деятельности студентов при выполнении лабораторных и курсовых работ, подготовке бакалаврских дипломных работ, магистерских диссертаций и научно-квалификационных работ.