Смердов Ростислав Сергеевич – соискатель ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 "Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий". Автор более 30 научных работ, в том числе 14 работ, индексируемых в международных базах данных Scopus и WoS (1 в журнале Q2). Сфера научных интересов – наноэлектроника, эмиссия электронов и механизмы взаимодействия света с веществом.
Васильевский остров, 21-я линия, д. 2, Санкт-Петербург, 199106
Rostislav S. Smerdov, Applicant for the degree of Cand. Sci. (Eng.) in the specialty 05.11.13 Instruments and methods for monitoring the natural environment, substances, materials and products. The author of more than 30 scientific publications including 14 papers indexed in the international databases Scopus and WoS (1 paper in Q2 journal). Area of expertise: nanoelectronics, electron emission and interaction of light with matter.
2, 21 Line St., St Petersburg 199106
Спивак Юлия Михайловна – к. ф.-м. н. (2009), доцент (2015), доцент кафедры микро- и наноэлектроники. Автор более 170 научных работ. Сфера научных интересов – характеризация наноматериалов, тераностика, тонкопленочные нанотехнологии.
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376
Yulia M. Spivak, Cand. Sci. (Phys.-Math.) (2009), Assistant professor (2015), assistant professor at the Microand Nanoelectronics Department. The author of more than 170 scientific publications. Area of expertise: characterization of nanomaterials, theranostics, thin-film nanotechnology.
5 Professor Popov St., St Petersburg 197376
Мошников Вячеслав Алексеевич – д. ф.-м. н. (1997), профессор (1999), зам. заведующего кафедрой микро- и наноэлектроники. Автор более 450 научных работ. Сфера научных интересов – нанотехнология и диагностика.
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376
Vyacheslav A. Moshnikov, Dr. Sci. (Phys.-Math.) (1997), professor (1999), Deputy Head of the Micro- and Nanoelectronics Department. The author of more than 450 scientific publications. Area of expertise: nanotechnology and diagnostics.
5 Professor Popov St., St Petersburg 197376
Мустафаев Александр Сеит-Умерович – д. ф.-м. н. (2004), профессор (2006), заведующий кафедрой общей и технической физики, член Американского Физического общества, действительный член Международной АН экологии, безопасности человека и природы. Автор более 160 научных публикаций. Сфера научных интересов – плазменная энергетика и новые разработки по плазменным нанотехнологиям.
Васильевский остров, 21-я линия, д. 2, Санкт-Петербург, 199106
Alexander S. Mustafaev, Dr. Sci. (Phys.-Math.) (2004), Head of the General and Applied Physics Department, Member of the American Physical Society. The author of more than 160 scientific publications. Area of expertise: plasma energy and new developments in plasma nanotechnology.
2, 21 Line St., St Petersburg 199106
Введение. Пористый кремний (ПК) и материалы на его основе представляют интерес для применения в наноэлектронике, таргетированной доставке препаратов и перспективных детекторах газов. Разработки в области создания наноструктур на базе ПК актуальны для реализации фильтров в системах волоконно-оптической связи, поскольку современные интерференционные фильтры характеризуются наличием побочных полос в рабочем диапазоне и требуют поддержания высокого вакуума при нанесении покрытий нанометровой толщины.Цель работы. Разработка прототипов полосно-заграждающего фильтра оптического диапазона на основе композиционных магнитных наночастиц и эффекта локализованного поверхностного плазмонного резонанса (ЛППР) в массиве наночастиц серебра на поверхности ПК.Материалы и методы. Разработка и получение наноструктур для создания прототипов фильтров. Применение метода двойного дифференцирования совместно с теорией поглощения Ми для анализа характеристик затухания прототипов.Результаты. Разработаны 2 прототипа; анализ характеристики затухания прототипа на основе функционализированной магнитными наночастицами FemOn матрицы SiO2 позволяет связать параметры обнаруженных полос поглощения с размером наночастиц FemOn. Характеристика затухания прототипа на основе ЛППР в массиве наночастиц Ag на поверхности пористого кремния содержит две полосы поглощения. Значение средней длины волны в полосе, обусловленной ЛППР в массиве наночастиц серебра, близких по форме к сферическим, составляет 367.5 нм. Возбуждение ЛППР в квантовых кластерах серебра, сопровождающееся появлением соответствующей полосы, происходит на длине волны 265.5 нм. Изменение параметров синтеза ПК матрицы позволяет управлять подавлением в каждой из обнаруженных полос.Заключение. Несмотря на недостатки, в том числе сравнительно низкую точность задания средней длины волны, а также трудоемкость уменьшения неравномерности в полосе поглощения, полученные прототипы превосходят существующие аналоги и являются перспективными для решения задач разработки компактных систем анализа и диагностики в широком энергетическом диапазоне.
Introduction. Porous silicon (PS) and materials on its basis are of interest for application in nanoelectronics, targeted drug delivery and advanced gas sensors. In addition, PS-based nanostructures are promising as filters in fibre-optic communication systems, since conventional thin-film deposition filters possess sidebands in their operating range thus requiring high vacuum for nanometer-thick coatings.Aim. To develop optical band-stop filter prototypes based on composite magnetic nanoparticles and the effect of localized surface plasmon resonance (LSPR) in an array of silver nanoparticles located on the PS surface. Materials and methods. The development and synthesis of nanostructures for the creation of filter prototypes. The double differentiation method in conjunction with Mie absorption theory was used for processing and analyzing the prototypes attenuation characteristics.Results. Two prototypes were developed. An analysis of the attenuation characteristics of a prototype based on SiO2 matrix functionalized by FemOn indicated that the parameters of the detected absorption bands depend on the size of FemOn nanoparticles. The attenuation characteristics of the LSPR-based prototype contain two absorption bands. The center wavelength value in the band caused by LSPR in the array of silver nanoparticles, close to spherical, is 367.5 nm. Excitation of LSPR in silver quantum clusters, manifested by the appearance of the corresponding band, occurs at a wavelength of 265.5 nm. The suppression in each of the bands can be controlled by changing the parameters of the PS matrix synthesis.Conclusion. Despite the disadvantages, e.g. a relatively low accuracy in setting the center wavelength, as well as certain difficulties concerned with reducing the unevenness in the absorption band, the obtained prototypes surpass existing analogues and are prospective for the development of compact analysis and diagnostics systems in a wide energy range.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.