11 окт. 2024 г.
В сентябре в Красноярске прошла 3-я Всероссийская научная конференция с международным участием «Енисейская фотоника — 2024». Одним из организаторов конференции стал Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН. В конференции приняли участие около 300 исследователей, аспирантов, студентов из различных научных организаций и университетов России и Республики Беларусь. К основным задачам конференции относились улучшение результативности научной работы молодых учёных и студентов в сфере фотоники, расширение сотрудничества с российскими и международными партнёрами и повышение конкурентоспособности научных организаций.
Программа конференции состояла из лекций ведущих учёных, устных и стендовых докладов. На мероприятии обсуждались результаты теоретических и практических исследований по таким направлениям, как искусственный интеллект в фотонике, квантовые коммуникации и квантовая теория информации, креативные индустрии фотоники, прикладная фотоника, квантовые технологии и оптика, оптические технологии, новые оптические материалы, кристаллы и кристаллические твёрдые растворы, когерентная оптика и нелинейная фотоника, лазерная физика, фотонные кристаллы, метаматериалы, нанофотоника, плазмоника и биофотоника.
Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» представили результаты своих исследований в рамках конференции.
Аспиранты Института физики имени Л. В. Киренского СО РАН Даниил Бузин и Алексей Краснов рассказали о микрорезонаторе с электрической и температурно-управляемой добротностью. Такой микрорезонатор состоит из одномерных фотонных кристаллов и дефектного слоя из жидкого кристалла между ними. Основываясь на концепции связанных состояний в континууме, специалисты смогли контролировать добротность оптического микрорезонатора с помощью приложенного к резонаторному слою напряжения и температуры. Было отмечено, что слои хирального жидкого кристалла позволяют эффективно управлять поляризацией проходящего света через напряжение и температуру. В свою очередь, управление поляризацией света позволяет менять величину радиационных потерь резонансных мод.
Аспирант Дмитрий Пыхтин, инженер лаборатории фотоники молекулярных систем ИФ СО РАН рассказал о возможности увеличения эффективности в солнечных элементах на основе металл-органических перовскитов с помощью таммовского плазмон-поляритона. Специалистом была предложена модель солнечного элемента на основе металл-органического перовскита с решеткой золотых нанополос. Докладчик отметил: «Таммовский плазмон-поляритон — это состояние света, локализованное на границе двух отражающих сред. В предложенном солнечном элементе в качестве зеркал выступают фотонный кристалл и решетка золотых нанополос. Параметры структуры были подобраны таким образом, чтобы все падающее на него излучение поглощалось в фоточувствительном слое перовскита, что приводит к повышению эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую».
Илья Бриль, аспирант ИФ СО РАН рассказал о разработанном методе формирования гибких проводящих композитов на основе термопластичного полимера и серебряных нанопроволок. Методика включает капельное литье и облучение лазером для создания композитов на подложке из полиэтилентерефталата и плёнки серебряных нанопроволок. Этот подход обеспечивает контроль размера и формы проводящих структур и легко масштабируется для промышленного производства. Специалист отметил: «Гибкая электроника представляет собой инновационную область технологий, которая открывает новые возможности для создания электронных устройств, способных адаптироваться к изгибам и деформациям. Такие технологии требуют создания новых материалов, которые обладают механической, химической и электрической стабильностью, но при этом нетоксичны и недороги для производства в больших масштабах. В своей работе мы использовали пленки нанопроволок серебра, нанесенные на подложку из полиэтилентерефталата. Мы выбрали серебряные нанопроволок исходя из их высокой проводимости и механической гибкости. При обработке пленок лазером происходит спекание нанопроволок, что приводит к увеличению числа контактирующих поверхностей и как следствие падению электрического сопротивления. Помимо спекания, также происходит интеграция нанопроволок в полимерную подложку, что создает гибкий, механически устойчивый и электропроводящий композит».
Николай Давлетшин, инженер лаборатории когерентной оптики ИФ СО РАН рассказал о возможностях применения в микроскопии метода фантомных изображений. Для этого специалистами была создана экспериментальная установка для сравнительного исследования оптической и фантомной микроскопии, а также проведена оценка качества полученных фантомных изображений микрообъектов. Ученый отметил: «Метод фантомных изображений основан на восстановлении функции пространственной корреляции двух световых полей, интенсивность и фаза которых случайным образом распределены по кадру. Объект визуализации помещается в объектный канал, а свет от псевдотеплового источника регистрируется интегральным детектором. Вспомогательное световое поле используется для регистрации пространственного распределения интенсивности света в плоскости объекта с помощью пространственно разрешающего детектора. Качество восстанавливаемого изображения методом фантомных изображений зависит от количества реализаций распределения интенсивности светового поля, освещающего объект. Применение метода вычислительных фантомных изображений с использованием только интегрального детектора в микроскопии позволяет восстановить изображения микрообъекта в двух пространственно-разнесенных плоскостях без проведения манипуляций над системой».
Применение фотоники в биологии и медицине стало отдельной междисциплинарной темой конференции, объединяющей учёных из разных областей. Так, Степан Наболь, младший научный сотрудник лаборатории фотоники молекулярных систем ИФ СО РАН рассказал об исследовании сечения рассеяния и поглощения граны хлоропласта в зависимости от направления поляризации света, оптических и геометрических параметров ее структуры. В этой работе специалисты рассмотрели модель граны, представляющую собой цилиндр, окруженный намотанным геликоидом, и рассчитали для нее эффективный показатель преломления и другие параметры.
Сотрудник лаборатории фотоники молекулярных систем ИФ СО РАН Евгений Буханов рассказал о разработанном методе определения оптимальных концентраций внекорневых удобрений на основе структуры и оптических свойств листьев растений. Различные внекорневые подкормки помогают повысить продуктивность растений и качество урожая. Ученые предложили оценивать эффективность их действия и качество растений, измеряя продуктивность фотосинтеза на разных стадиях роста, например, по структурным и оптическим характеристикам листьев растений.
В рамках конференции также прошел круглый стол «О работе центров коллективного пользования», модератором которого выступил Василий Филиппович Шабанов, академик РАН, научный руководитель ФИЦ КНЦ СО РАН. Участники круглого стола обменялись опытом и рассказали о работе ЦКП и коллективных программ в Минске, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Иркутске, Томске, Новосибирске и Самаре. На круглом столе обсуждались вопросы, связанные с функционированием и развитием центров коллективного пользования, а также возникающие проблемы, пути их решения и перспективы деятельности.
Представленные на конференции доклады показали современный уровень фотоники и тенденции ее развития в России. Исследования в области фотоники имеют большое значение для энергетики, экономики, медицины, телекоммуникаций. Все участники отметили важность проведения конференции. Развитие фотоники продолжается и ожидается дальнейший рост её значимости в различных сферах жизни. Это требует постоянного совершенствования образования и подготовки специалистов, а также проведения исследований и разработок в данной области.
Источник фото: https://ksc.krasn.ru/news/krasnoyarskie_fiziki_predstavili/
Личный кабинет