Плазмонные метаповерхности с индуцированной анизотропией для исследования хиральности и колебательных переходов молекул

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-72-10098

НазваниеПлазмонные метаповерхности с индуцированной анизотропией для исследования хиральности и колебательных переходов молекул

Руководитель Гладских Игорь Аркадьевич, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" , г Санкт-Петербург

Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-204 - Нано- и микроструктуры

Ключевые слова плазмонный резонанс, хиральность, круговой дихроизм, анизотропные наночастицы, спектроскопия колебательных переходов, обертон

Код ГРНТИ29.19.22

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Развитие методик создания метаповерхностей является актуальным для решения широкого круга задач получения света с контролируемыми свойствами, необходимыми для различного рода анализаторов, сенсоров, устройств, использующих технологии Li-Fi, сканеров, средств визуализации с высоким разрешением и многих других. Решение проблемы создания хиральных плазмонных метаповерхностей имеет значимость при разработке целого нового направления - поверхностно-усиленного анализа спектров кругового дихроизма. Актуальность решения этой проблемы подчёркивается востребованностью оптического метода изучения энантиомеров и найдёт своё применение в биологических и медицинских исследованиях и в фармацевтике. Кроме того, плазмонные метаповерхности, состоящие из определенных энантиомеров, делает возможным создание эффективных преобразователей света, позволяющих управлять поляризацией света. Решение второй проблемы позволит существенно развить методики анализа органических веществ, "перенеся" их свойства из менее доступных для анализа областей в более изученные ближние инфракрасные. Теоретически показано, что по изучению усиленных метаповерхностью полос обертонов можно селективно детектировать вещества, содержащие такие функциональные группы как C-H, N-H, S-H или O-H. В то же время практическая реализация таких структур, которые могли бы быть быстро внедрены в сенсоры углеводородов и биологических субстанций, ещё остаётся нерешённой проблемой. Решение описанных проблем будет опираться на многолетний опыт основных исполнителей и руководителя проекта. Для создания хиральных плазмонных наноструктур впервые будет использован метод выжигания постоянных спектральных провалов при облучении плазмонных структур с неоднородно уширенными спектрами экстинкции лазерным излучением с круговой поляризацией. Полученные хиральные метаповерхности будут использованы для усиления сигнала кругового дихроизма у хиральных аналитов - квантовых точек и органических молекул. Метаповерхности для изучения обертонных переходов будут получены при высаживании анизотропных золотых наночастиц на поверхность подложки во внешнем электрическом поле, с помощью наносферной и электронной литографии. Полученные структуры будут использованы для усиления поглощения обертонных переходов органических молекул.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Набиуллина Р.Д. , Старовойтов А.А, Торопов Н.А., Гладских И.А., Дададжанова А.И., Арефина И.А. Nanoscale molecular clusters coupled to nanostructured surfaces Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, Т.11797, Номер статьи 117972C (год публикации - 2021)
10.1117/12.2596924

2. Гладских И.А., Дададжанов Д.Р., Заколдаев Р.А., Вартанян Т.А. ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ДИХРОИЗМ В ПЛАНАРНЫХ САМООРГАНИЗОВАННЫХ СЕРЕБРЯНЫХ НАНОСТРУКТУРАХ Оптика и спектроскопия (год публикации - 2022)

3. Набиулина Р.Д, Никитин И.Ю., Соловьева Е.О., Гладских И.А., Старовойтов А.А. Optical properties of nanoporous aluminum oxide activated by molecular clusters of pseudoisocyanine dye Proceedings of SPIE (год публикации - 2022)

4. Сапунова А., Дададжанов Д., Дубавик А., Гладских И., Вартанян Т. Tunable localized surface plasmon resonance in copper sulfide nanocrystals (Cu2-xS) for surface-enhanced near-infrared absorption spectroscopy Proceedings of SPIE (год публикации - 2022)

5. Дададжанов Д.Р., Торопов Н.А., Старовойтов А.А.,Заколдаев Р.А., Алексан Г., Гладских А.А., Вартанян Т.А.,Гладских И.А. Laser-induced optical chirality in planar plasmonic nanostructures 2022 International Conference Laser Optics (ICLO). – IEEE, – IEEE, 2022. – С. 1-1. (год публикации - 2022)
10.1109/ICLO54117.2022.9840343

6. Никитин И.Ю., Набиулина Р.Д., Бородина Л.Н., Старовойтов А.А., Гладских И.А. Optical properties of a hybrid films of J-aggregates and aluminum oxide formed on an island Ag film 2022 International Conference Laser Optics (ICLO, IEEE, 2022. – С. 1-1. (год публикации - 2022)
10.1109/ICLO54117.2022.9840201

7. Гладских И.А., Дададжанов Д.Р., Сапунова А., Алексан Г., Заколдаев Р.А., Вартанян Т.А. Plasmonic Nanostructures with Laser Induced Chirality Book of Abstracts International Conference Laser Physics 2022 (14-16 Sеptember, 2022 Ashtarak, Armenia ), Book of Abstracts International Conference Laser Physics 2022 (14-16 Sеptember, 2022 Ashtarak, Armenia ), p. 28. (год публикации - 2022)

8. Дададжанов Д.Р., Гладских И.А., Заколдаев Р.А., Торопов Н.А., Старовойтов А.А., Вартанян Т.А. NOVEL PHYSICAL METHOD FOR 2-D CHIRAL METASURFACES FORMATION ALT`22, Abstracts the 29th International Conference on Advanced Laser Technologies. Moscow, 2022 (год публикации - 2022)

9. Никитин И.Ю., Набиуллина Р.Д., Нащекин А.В., Старовойтов А.А., Гладских, И.А. Anodization parameters influence on anodic aluminum oxide formed above the silver island film Journal Scientific and Technical Of Information Technologies, Mechanics and Optics, 147(1), 28 (год публикации - 2023)
10.17586/2226-1494-2023-23-1-28-34

10. Сапунова А.А., Яндыбаева Ю.И., Заколдаев Р.А., Афанасьева А.В., Андреева О.В., Гладских И.А., Вартанян Т.А., Дададжанов Д.Р. Laser -Induced Chirality of Plasmonic Nanoparticles Embedded in Porous Matrix Nanomaterials, Nanomaterials 2023, 13, 1634 (год публикации - 2023)
10.3390/nano13101634

11. Леонов Н.Б., Гладских И.А., Старовойтов А.А. Effect of Media on Plasmon Resonance of Silver Nanoparticles Applied Physics A (год публикации - 2023)

12. Кафеева Д.А., Гладских И.А., Дададжанов Д.Р., Афанасьева А.В., Сапунова А.А., Маслова Н.А., Вартанян Т.А. ОПТИЧЕСКАЯ АНИЗОТРОПИЯ ПЛЕНОК ИЗ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ НАНОСТЕРЖНЯМИ ПРИ ОДНООСНОМ РАСТЯЖЕНИИ Оптика и спектроскопия (год публикации - 2023)

13. КАФЕЕВА Д.А., ЯНДЫБАЕВА Ю.И., ГЛАДСКИХ И.А., ТОРОПОВ Н.А., ВАРТАНЯН Т.А., ДАДАДЖАНОВ Д.Р. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПИИ СЕРЕБРЯНЫХ НАНОЧАСТИЦ В ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦАХ XII МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ФОТОНИКЕ И ИНФОРМАЦИОННОЙ ОПТИКЕ Сборник научных трудов, с. 82-83 (год публикации - 2023)

14. Никитин И.Ю., Малеева К.А., Кафеева Д.А., Нащекин А., Гладских И.А. Self-assembled plasmonic silver nanoparticle films on anodic alumina for SERS applications Proc. of SPIE, Т. 12774. – С. 12-20. (год публикации - 2023)
10.1117/12.2686292

15. Гладских И.А., Торопов Н.А., Дададжанов Д.Р., Баранов М.А., Гладских А.А., Мирзоян Г., Маркович Г., Вартанян Т.А. Laser-Based Reshaping of Self-Organized Metasurfaces of Supported Ag Nanoparticles for Encoding Tunable Linear Dichroism Patterns ACS Applied Nano Materials, ACS Appl. Nano Mater. 2024, XXXX, XXX, XXX-XXX (год публикации - 2024)
10.1021/acsanm.4c00929

Публикации