Руководитель направления : проф. Г.С. Плотников

Тел. 939-30-27, комн. Ц-44 в здании физического факультета МГУ

Будущее современной микроэлектроники лежит в направлении увеличения степени интеграции её элементов, скорости и надёжности переработки информации. При этом элементами микросхем в перспективе могут являться сложные гетерогенные системы, включающие в себя кластеры атомов, сравнительно большие органические молекулы и молекулярные комплексы, а также моно- и полимолекулярные упорядоченные органические пленки – квазинульмерная и двумерная молекулярная электроника. Передача информации в этих системах осуществляется не только за счёт зарядов, но и за счёт передачи энергии таких возбужденных состояний как экситоны, солитоны, поляроны и пр. Для того чтобы целенаправленно использовать гетерогенные молекулярные структуры в информатике и преобразователях солнечной энергии, необходимо раскрыть основные механизмы сложных процессов передачи заряда и энергии элементарных возбуждений в граничных областях, стимулированные этими процессами фотоэлектрических и фотохимических явлений.

В последнее десятилетие в нашей научной группе выполнен цикл работ по установлению взаимосвязи между возбужденными молекулами и их комплексами с электронными процессами в поверхностной фазе полупроводников. В этих исследованиях обнаружен ряд новых поверхностных эффектов как, например, связь электронно-колебательного возбуждения молекул с захватом носителей заряда на поверхности полупроводников; изотопные эффекты, сопутствующие этому явлению; возможность весьма эффективного управления зарядовым состоянием поверхностных электронных состояний с помощью фотовозбуждённых адсорбированных молекул.

В последние годы в нашей группе, совместно с учёными из Института кристаллографии РАН, исследуются сверхтонкие органические пленки, полученные по технологии Лэнгмюра–Блоджетт (ЛБ). В этом случае на твердотельные подложки послойно переносятся монослои специфических органических молекул с поверхности жидкости, что позволяет получать упорядоченные слои заданного состава, толщиной от 5 до 1000 нм . В настоящее время мы проводим исследование свехрешёток в плёнках ЛБ, с чередованием различных металлов в последовательных слоях. Такие системы весьма перспективны для использования в катализе, сенсорике, оптоэлектронике. Весьма актуальным является определение условий стабильности таких структур и изучение процессов переноса ионов металла между слоями оптическими методами и методами малоугловой рентгеновской спектроскопии.

Другим перспективным направлением исследований в нашей группе является изучение полиэлектролитных микрокапсул, модифицированных наночастицами металлов и молекулами красителей. Полиэлектролитные микрокапсулы весьма перспективны для целей транспорта лекарств, заключенных внутри их оболочки, в нужные места живых организмов. Кроме того, их можно использовать в процессе синтеза элементов молекулярной электроники для доставки реагентов в реакционный объём и активизации их на нужной стадии синтеза. В обоих случаях большой проблемой является определение условий фотосенсибилизированной перестройки и разрушения таких структур. Мы также разрабатываем и применяем методики определения интегральных характеристик микрокапсул оптическими методами.

На фото: профессор Н.Л. Левшин.

Большой научный и практический интерес представляют проводимые в нашей группе работы по исследованию фазовых и структурных переходов в сверхтонких сегнетоэлектрических полимерных плёнках, полученных по технологии Ленгмюра–Блоджетт. Ведутся работы по исследованию оптических свойств ленгмюровских плёнок перспективных функциональных материалов различного типа: 1) поливинилиденфторида – перспективного сверхтонкого сегнетоэлектрического материала, 2) фталоцианинов различных металлов – органических полупроводников, находящих практическое применение, в том числе, и в газовом анализе, 3) жидких кристаллов. Все эти типы материалов в виде ленгмюровских плёнок слабо изучены и имеют обычно по несколько структурных или фазовых переходов, происходящих при разных температурах и значительно меняющих их свойства.

Состав группы: профессор Н.Л. Левшин, доцент В.Б. Зайцев, доцент А.В. Зотеев.

Литература:

1. Г.С. Плотников, В.Б. Зайцев «Физические основы молекулярной электроники», М. Физический факультет МГУ, 2000, 164 с.

2. Н.Л. Левшин, С.Г. Юдин «О существовании фазового перехода в сверхтонких сегнетоэлектрических плёнках поливинилиденфторида. Высокомолекулярные соединения, сер. Б., 2004, т. 46, N11, c. 1981–1984.

3. Anna V. Zaitseva, Vladimir . B. Zaitsev, Victor. M. Rudoy. The study of Polystyrene Surface Layer Glass Transition by Luminescent Molecular Probes. SURFACE SCIENCE – 2004, V. 566-568 Part 2, pp. 821–825.

4. В.И. Емельянов, С.В. Винценц, Г.С. Плотников. Механизм образования и эволюции периодических наноструктур рельефа поверхности при сканирующем лазерном неупругом фотодеформировании полупроводников. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2007, №11, с. 55–61.

5. В.Б. Зайцев, Г.С. Плотников, А.М. Салецкий. Оптические методы в исследовании структурных перестроек в тонких органических пленках. Вестн. МГУ, Серия 3 «Физика. Астрономия», 2009, №3, с.50–53.

Более детально с нашей работой можно ознакомиться, побывав у нас в лаборатории. Мы ждем студентов физфака каждый понедельник и четверг с 15 до 16 часов в комнате Ц-44.

тел. 939-30-27, профессор Г.С. Плотников