Способ термо-ассистируемого управления свойствами плазмонного материала и способ создания управляемого фотонагрева плазмонных наноструктур на его основе
Термоплазмоника Фотонагрев Метаповерхность Плазмоника Тепловой градиент
Заявленное изобретение относится к области материаловедения и термоплазмонике и представляет собой способ, позволяющий бесконтактно управлять оптическими свойствами плазмонного материала в режиме реального времени на этапе постобработки с помощью термоиндуцированного воздействия (температурного или фотоиндуцированного отжига) и способу создания управляемого нагрева плазмонных наноструктур на его основе под действием непрерывного лазерного излучения фиксированной интенсивности.
Сущностью заявленного технического решения является способ термо-ассистируемого управления свойствами плазмонного материала, заключающийся в том, что берут подложку произвольной формы из кремния, на поверхности которой синтезируют металлическую пленку толщиной 50 нм из нитрида титана TiN, далее синтезированную металлическую пленку с подложкой подвергают контролируемому температурному отжигу при температуре 350 °С, время воздействия которого меняется в диапазоне 1–270 мин, при этом в ходе температурного отжига происходит окисление нитрида титана, а именно формируется диэлектрическая фаза оксида титана TiO2 и, как следствие, материал пленки становится оксинитридом титана TiON, что приводит к изменению его оптических свойств, а именно диэлектрической проницаемости, при этом время температурного отжига позволяет управлять оптическими свойствами плазмонного материала в режиме реального времени на этапе постобработки,  при этом измеряют спектры комбинационного рассеяния света и диэлектрическую проницаемость пленки, из данных которых определяют изменения свойств плазмонного материала. Способ создания управляемого фотонагрева плазмонных наноструктур на основе способа 1, заключающийся в том, что берут подложку из кремния произвольной формы с плазмонными наноструктурами из нитрида титана TiN, при этом плазмонные наноструктуры имеют произвольную форму, латеральный размер 200 нм, высоту 50 нм, при этом плазмонные наноструктуры подвергаются фотоиндуцированному отжигу с помощью воздействия непрерывного лазерного излучения фиксированной интенсивности, при этом интенсивность лазерного излучения не ограничена каким-либо значением, при этом плазмонные наноструктуры генерируют тепло под действием непрерывного лазерного излучения, что приводит к их нагреву, который запускает процесс окисления материала наноструктур, при этом максимальное значение температуры нагрева плазмонной наноструктуры определяется интенсивностью лазерного излучения, при этом чем выше интенсивность непрерывного лазерного излучения, тем выше максимальное значение температуря нагрева наноструктуры, при этом время фотоиндуцированного отжига материала наноструктур управляет температурой плазмонных наноструктур в режиме реального времени путем изменения времени воздействия непрерывного лазерного излучения, которое меняется в диапазоне 1–60 мин, при этом чем больше время воздействия непрерывного лазерного излучения на наноструктуру, тем ниже температура нагрева наноструктуры, при этом измеряют спектры комбинационного рассеяния света наноструктуры, далее по спектрам комбинационного рассеяния света определяют температуру нагрева наноструктуры.
29.31.21
Оптика твердых тел
29.31.27
Взаимодействие оптического излучения с веществом
29.19.22
Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
Сергей
Харинцев
Сергеевич
"Доктор физико-математических наук"
"Доцент"
"M-9665-2016"
"6603562847"
"104521"
"https://kpfu.ru/Sergey.Kharintsev"
"0000-0002-5788-3401"
РОССИЯ
Антон
Харитонов
Викторович
"Кандидат физико-математических наук"
"Отсутствует"
"S-1079-2016"
"56720165500"
"1563-2379"
"https://kpfu.ru/main?p_id=37877"
"0000-0002-0709-421X"
РОССИЯ
Елена
Черных
Александровна
"Кандидат физико-математических наук"
"Отсутствует"
"https://pu blons.com/wos-op/researcher/4494002/elena-chernykh /"
"57193845146"
"https://kpfu.ru/main?p_id=46999&p_lang=&p_type=12"
"0000-0003-1773-7458"
РОССИЯ
РНФ
Российский научный фонд
1137799022261
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Фонды
ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
1021602841391
ЛЕНАР
САФИН
РИНАТОВИЧ
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные автономные учреждения