Сотрудники научной лаборатории физико-технологического института Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) «Физика функциональных материалов углеродной микро- и оптоэлектроники» Анатолий Зацепин и Дмитрий Бирюков обобщили многолетние исследования процессов прямого и непрямого оптического возбуждения пространственно-ограниченных экситонов в квантовых точках.
Результаты работы представлены в коллективной международной монографии Quantum Dots. Fundamental and Applications («Квантовые точки. Основы и приложения») британского издательства Intechopen Limited.
В монографии ученые УрФУ рассказали о новом авторском подходе, который позволяет анализировать температурные зависимости фотолюминесценции пяти различных типов. Кроме того, в ходе исследований им удалось сформулировать модель протекающих процессов, благодаря которой можно оценить энергетические и кинетические характеристики фотолюминесценции квантовых точек.
«Квантовые точки — это мельчайшие частицы вещества. Они состоят из считанного числа атомов и способны кардинально изменять оптические и люминесцентные свойства материала, в который они внедряются, — поясняет Дмитрий Бирюков. — Благодаря наноскопической величине оптические и электронные свойства квантовых точек чрезвычайно чувствительны к их размерам и форме. Даже небольшие изменения этих параметров могут влиять на самые различные функциональные характеристики материалов».
С практической точки зрения это означает, что с использованием квантовых точек можно создавать эффективные источники света, лазеры, конвертеры оптических излучений, преобразователи энергии, оптические датчики и многие другие элементы оптоэлектроники и фотоники.
«Благодаря проведенным исследованиям уже по форме температурных кривых люминесценции мы можем определять, какие механизмы возбуждения и релаксации протекают в веществе с участием квантовых точек. Результаты, полученные в данном исследовании, на сегодня не имеют аналогов в мире, — комментирует Анатолий Зацепин. — Близится 100-летний юбилей УрФУ, и для нас публикация в международной в монографии — это оценка нашей многолетней научной деятельности в области наноматериалов».
Отметим, результаты ученые получили в составе исследовательской группы «Фотоника и спектроскопия» научной лаборатории ФТИ УрФУ «Физика функциональных материалов углеродной микро- и оптоэлектроники». Одним из приоритетных направлений деятельности лаборатории является разработка новых материалов с управляемыми оптическими свойствами.
УрФУ — один из ведущих университетов России, участник проекта 5-100, расположен в Екатеринбурге — столице Всемирных университетских игр 2023 года. Вуз выступает инициатором создания и выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (НОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука».