​Проект «Физические основы возбуждения и распространения поверхностных электромагнитных волн в структурах диэлектрик/плёнка ITO для формирования оптических сенсоров» ведущего научного сотрудника лаборатории ИОР Юрия Жидика получил грантовую поддержку РНФ

Учёные ТУСУРа планируют разработать новые подходы в формировании газочувствительных и биомедицинских оптических сенсоров на основе выявленных закономерностей возбуждения и распространения поверхностных электромагнитных волн в структурах диэлектрик/плёнка ITO. Они смогут применяться при создании датчиков для техносферной безопасности, высокоточных температурных датчиков, а также в медицине. 

«Технология оптических биосенсоров, функционирующих на основе эффекта поверхностного плазмонного резонанса, становится одним из основных подходов при исследовании разнообразных межмолекулярных взаимодействий, — отмечает Юрий Жидик. — Она носит универсальный характер и позволяет регистрировать взаимодействия между молекулярными объектами в широком диапазоне концентраций. Биосенсоры на основе поверхностного плазмонного резонанса имеют очень высокую точность и чувствительность, что и обусловливает их всё нарастающее применение как в фундаментальных, так и в прикладных исследованиях». 

Фундаментом для проекта молодого учёного стали результаты, полученные в лаборатории интегральной оптики и радиофотоники (ИОР) при кафедре физической электроники. На её базе проводится разработка технологии осаждения и исследование электрофизических свойств плёнок оксида индия, легированного оловом (ITO), а также исследование возбуждения и распространения поверхностных электромагнитных волн при возникновении поверхностного плазмонного резонанса в структурах диэлектрик/металлическая плёнка. 

«Профессору нашей кафедры Серафиму Всеволодовичу Смирнову при проведении предварительных исследований удалось зарегистрировать возбуждение поверхностных электромагнитных волн в структурах диэлектрик/металлическая плёнка титана. После чего под его руководством студентами и аспирантами кафедры началось активное исследование этого явления, — рассказывает молодой учёный. — Одновременно с этим понимание физики происходящего процесса и перспективы применения хорошо исследованного нами к этому моменту материала ITO позволили спрогнозировать преимущества использования структур диэлектрик/плёнка ITO в составе оптических сенсоров». ​

Традиционно в качестве проводящего слоя используются дорогостоящие металлы: золото, платина. Применение в качестве проводящего слоя плёнок ITO имеет преимущество в возможности обеспечения заданной концентрации электронов проводимости проводящего материала. Изменение концентрации электронов проводимости позволяет выбрать длину волны, на которой наблюдается поверхностный плазмонный резонанс, и соответственно скорректировать длину волны работы оптического сенсора. Соответственно с помощью одного материала можно изготавливать оптические датчики для сенсоров, которые работают в широком спектральном диапазоне. Это значительно расширяет функционал аналитического оборудования, использующего такого типа сенсоры. 

«Благодаря этому мы можем добиться высокой чувствительности и необходимых условий работы создаваемых впоследствии оптических сенсоров, настраивая их под конкретные задачи. На данный момент основные трудности заключаются в решении одной из распространённых проблем оптики: ввод – вывод оптического излучения в твёрдом теле сопровождается большими потерями, связанными с отражением и рассеиванием света. Для решения этой задачи будет активно задействовано специализированное оборудование нашей лаборатории ИОР». ​

В России подобных исследований практически не проводится. При этом они вызывают большой интерес со стороны промпартнёров. 

«Наш проект, как вся деятельность нашей лаборатории, нацелен на практическую реализацию, — отмечает Юрий Жидик. — Оптические сенсоры, созданные на основе выявленных закономерностей возбуждения и распространения поверхностных электромагнитных волн в структурах диэлектрик/плёнка ITO, способны занять достойную нишу в сфере аналитических исследований».

Научно-исследовательская лаборатория интегральной оптики и радиофотоники (ИОР) создана в качестве структурного подразделения ТУСУРа в январе 2020 года под руководством Евгения Ерофеева, а с февраля начала свою полноценную работу. Лаборатория, деятельность которой направлена на создание сверхширокополосных оптоэлектронных устройств, получила грант в размере 23 миллионов рублей и начала свои разработки.  

TUSUR-plenka.jpg

Похожие новости

  • 27/08/2020

    Круглый стол по развитию систем связи, ЭКБ и подготовки кадров для ОПК организовал ТУСУР на форуме «Армия - 2020»

    ​​​Томский госуниверситет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) организовал в рамках VI Международного военно-технического форума «Армия-2020» круглый стол «Перспективы развития современных систем связи, отечественной компонентной базы и подготовки кадров для оборонно-промышленного комплекса Российской Федерации».
    889
  • 17/02/2021

    ТУСУР и «Микран» представят свою базовую станцию связи 5G

    Специалисты Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) совместно с компанией "Микран" к 2024 году разработают и представят собственную модель базовой станции связи 5G, созданной на отечественной элементной базе, сообщил РИА Томск ректор ТУСУРа Виктор Рулевский.
    418
  • 03/09/2021

    В Томске создадут эффективную при низкой видимости навигационную систему беспилотников

    Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) применят активно-импульсную систему для управления беспилотниками в условиях недостаточной видимости. Об этом сообщили 2 сентября в пресс-сслужбе ТУСУР.
    203
  • 03/12/2020

    ТУСУР в рамках госконтракта с Минпромторгом проведёт работы по развитию кадрового потенциала электронной промышленности

    ​Министерство промышленности и торговли Российской Федерации и Томский госуниверситет систем управления и радиоэлектроники подписали государственный контракт на выполнение работ по развитию кадрового потенциала электронной промышленности – обеспечения подготовки, развития и управления кадрового ресурса отрасли.
    570
  • 26/10/2020

    Проекты наноспутников для эксперимента на МКС создадут школьники на «Космическом уроке» в Томске

    ​27 октября в 11:30 по московскому времени в «Кванториуме» в Томске (пр. Ленина, 26) пройдет 14-й «Космический урок». Его участниками станут ученики 8–11-х классов из Томска, Омска и Королева, а также воспитанники программы «Космоквантум» детских технопарков «Кванториум».
    641
  • 03/03/2021

    ТУСУР принимает участие в создании отечественной базовой станции для 5G

    В программе «Час науки» ректор ТУСУРа Виктор Рулевский и проректор по науке Антон Лощилов рассказали о роли университета в создании одной из первых российских базовых станций для связи 5G. В Томской области работают над созданием одной их первых российских базовых станций для связи 5G.
    534
  • 16/08/2021

    Ученые нашли способ вдвое увеличить скорость передачи данных между наноспутниками

    Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) по заказу РКК "Энергия" провели расчеты и выяснили, как увеличить ограниченную скорость передачи данных между наноспутниками в два раза.
    211
  • 10/08/2021

    ТУСУР и Национальный комитет RoboCup «подключают» Беларусь к мировому робототехническому движению

     Представителей ТУСУРа пригласили к участию в Минском открытом роботурнире, в программу которого впервые в 2021 году включены соревнования RoboCup по футболу роботов.  Минский открытый роботурнир, который пройдёт 27 – 29 августа в Минске, — это самое масштабное мероприятие по робототехнике в Беларуси.
    210
  • 01/04/2021

    В Томске прошли первые испытания навигатора для дронов, ищущих полезные ископаемые

     Специалисты Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) успешно провели первые испытания системы навигации для беспилотных летательных аппаратов, которая позволит создавать дроны для поиска полезных ископаемых, в частности, алмазов и железной руды.
    469
  • 12/02/2018

    Ученые ТУСУРа научат компьютер более точно распознавать человеческую речь

    Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники исследуют малоизученную шепотную речь человека для создания алгоритмов по распознаванию речи человека с высокой точностью.
    1503