Основные достижения ФТИ им. А.Ф. Иоффе в 2017 году

Высококачественный графен на SiC для электронных приборов нового поколения

Лебедев,АА; Давыдов,ВЮ; Лебедев,СП; Смирнов,АН; Дунаевский,МС; Елисеев,ИА лаб. физики полупроводниковых приборов (Лебедева,АА) лаб. спектроскопии твердого тела (Феофилова,СП) лаб. оптики поверхности (Берковица,ВЛ)

Создана не имеющая аналогов в России технология роста эпитаксиального монослойного графена большой площади методом сублимации в аргоне Si-грани SiC. Структурные, электронные и транспортные свойства выращенного графена сравнимы с параметрами лучших мировых образцов, изготовленных сублимацией, что открывает возможность его использования для создания электронных приборов нового поколения. На основе системы графен/SiC изготовлен прототип твердотельного газового сенсора с рекордной чувствительностью к концентрации молекул NO₂: не хуже 2 ppb (частиц на миллиард). Такая чувствительность сенсора достаточна для мониторинга окружающей среды. Тестирование прототипов биосенсоров, созданных на основе системы графен/SiC, указывает также на перспективность их использования в медицине и биологии.

http://www.ioffe.ru/HTML/achievements/Rest_0131/Rest_0131.png

• 
•  © ioffe.ru

Фотодинамическое воздействие на клетки и ранняя диагностика онкологических заболеваний

• 
•  © ioffe.ru

Пространственные распределения (a) интегрального показателя преломления и (b) толщины обезвоженных клеток эпителия ротовой полости человека

Белашов,АВ; Белик,ВП; Васютинский,ОС; Гаджиев,ИМ; Глазов,АЛ; Семенова,ИВ лаб. физической газодинамики (Поняева,СА) лаб. процессов атомных столкновений (Афанасьева,ВИ) лаб. интегральной оптики на гетероструктурах (Соколовского,ГС) лаб. оптоэлектроники и голографии (Муратикова,КЛ) лаб. физики высокотемпературной плазмы (Гусакова,ЕЗ)

Разработан принципиально новый метод исследования фотодинамического воздействия (ФДВ) на клетки и клеточные структуры, основанный на технике цифровой голографической микроскопии (ЦГМ).

Исследованы изменения морфологических характеристик клеток HeLa и стволовых клеток при ФДВ с коммерческим фотосенсибилизатором (ФС) Радахлорин. Осуществлены прецизионные измерения фазового сдвига волнового фронта, прошедшего через клетки, впервые зарегистрированы изменения формы и объема клеток при ФДВ и исследованы механизмы их гибели.

Предложен и апробирован принципиально новый метод экспресс-диагностики онкологических заболеваний на основе анализа биопсийных образцов с помощью ЦГМ. На рисунке представлены полученные пространственные распределения (a) интегрального показателя преломления и (b) толщины обезвоженных клеток эпителия ротовой полости человека. Исследования поддержаны грантом РНФ и проводились в сотрудничестве с учеными Института цитологии РАН и Института онкологии им. Н.Н. Петрова.

Публикации

1. A.V. Belashov, A.A. Zhikhoreva, V.G. Bespalov, V.I. Novik, N.T. Zhilinskaya, I.V. Semenova, O.S. Vasyutinskii, J. Optical Soc. America B, V. 34, No. 12, 2538 (2017)

Интегрально-оптический СВЧ-модулятор

• 
•  © ioffe.ru

Рис. 1. Амплитудный интегрально-оптический СВЧ модулятор

• 
•  © ioffe.ru

Рис. 2. Характеристики интегрально-оптического СВЧ-модулятора: (а) передаточная частотная характеристика, (б) отражение от СВЧ-входа

Агрузов,ПМ; Ильичев,ИВ; Лебедев,ВВ; Тронев,АВ; Шамрай,АВ лаб. квантовой электроники (Шамрая,АВ)

Впервые в России разработаны и изготовлены экспериментальные образцы интегрально-оптических СВЧ-модуляторов на основе волноводов на подложках ниобата лития. Экспериментальные образцы модуляторов прошли испытания в АО «Центр ВОСПИ», показали полное соответствие современным требованиям систем радиофотоники, оптических телекоммуникаций, квантовой криптографии и высокоточных волоконно-оптических датчиков. Технические характеристики модуляторов, полоса частот 18 ГГц, оптические потери менее 4 дБ, управляющее напряжение менее 5 В, не уступают лучшим зарубежным аналогам

Публикации

1. Письма ЖТФ, т. 43 (21), 87-94 (2017)
2. Патент № РФ 166908 от 24.11.2016
3. Патент № РФ 2594987 от 29.07.201

Акустический диод и лазер

• 
•  © ioffe.ru

Поддубный,АН; Пошакинский,АВ сектор теории квантовых когерентных явлений в твердом теле (Голуба,ЛЕ) лаб. оптики кристаллов и гетероструктур с экстремальной двумерностью (Жиля,Б)

Разработаны теоретические основы нового типа акустооптических логических элементов на основе полупроводниковых квантовых гетероструктур со сверхрешётками и осуществлено экспериментальное подтверждение теории.

Предложены конструкции оптически переключаемого акустического диода и усилителя звука, использующих эффект возрастания фотоупругого взаимодействия в 10⁵ раз на частоте экситонного резонанса в полупроводниковых квантовых ямах. Основа предложенных элементов — гетероструктура со встроенной сверхрешёткой из квантовых ям (Рис. а). Компьютерное моделирование в соответствии с разработанной теорией показало, что сверхрешётка будет усиливать звук, распространяющийся поперёк квантовых ям в прямом направлении или в обратном, в зависимости от значения длины волны падающего на нее оптического излучения (Рис. б). Установлено, что гетероструктура, состоящая из чередующихся узких и широких квантовых ям, может работать как перестраиваемый одномодовый акустический лазер.

Публикации

1. A.V. Poshakinskiy and A.N. Poddubny, Phys. Rev. Lett. 118, 156801 (2017).
2. A.V. Poshakinskiy, A.N. Poddubny, and A. Fainstein, Phys. Rev. Lett. 117, 224302 (2016).

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈