Оптика та лазерна фізика є ключовою галуззю науки у 21-му столітті. Оптичні технології, зокрема, формують основу для нано- та оптоелектроніки, оптичної діагностики в біології, медицині та криміналістиці, технологій штучного інтелекту та машинного бачення, оптичного зв’язку, енергоефективного освітлення та фотоелектричного перетворення сонячної енергії.
Майбутній прогрес і сталий розвиток залежать від спеціалізованих досліджень та випускників, які навчаються в міждисциплінарному середовищі. Відповідно, напрямки наукових досліджень кафедри оптики були створені для охоплення багатьох важливих аспектів застосувань оптики в науці та високих технологіях.
Колектив кафедри оптики
Дослідницька та освітня концепція кафедри оптики була розроблена для оптимального відображення духу міждисциплінарних досліджень серед науковців та інженерів. Тому всі дослідницькі області тісно взаємопов’язані, і більшість наукових проектів пов’язані з більш ніж одною з одним напрямком.
Напрямки наукових досліджень відповідають найактуальнішим глобальним викликам і ґрунтуються на багаторічному досвіді, визначних досягненнях та славних традиціях кафедри. Ми прагнемо залишатися на передньому краю науки, забезпечуючи інноваційні рішення для сучасного світу.
Оптика – наука про природу та властивості світла, його взаємодію з речовиною.
Її розвиток неможливий без новітніх оптичних матеріалів. Тому ми досліджуємо нові матеріали, розробляємо технології їх синтезу і нанесення, наприклад, люмінесцентні наночастинки та напівпровідникові тонкі плівки, органічні плівки та 2D матеріали.
Крім того, за останнє десятиліття з’явилися матеріали плазмоніки, фотонні кристали, матеріали для квантової оптики, що відкривають абсолютно нові концептуальні можливості щодо генерації світла лазерами та світлодіодами, розробки фоточутливих матеріалів і пристроїв, квантових обчислень, квантової криптографії та інших квантових технологій. Також значно покращилися двовимірна і тривимірна літографія та технології епітаксії, що дозволило виготовляти напівпровідникові сполуки та гетероструктури, які раніше вважалися недоступними.
Нові матеріали досліджуються методами електронної мікроскопії, атомно-силової мікроскопії, спектроскопії люмінесценції, Раманівської та FTIR-спектроскопії.
В рамках напрямку реалізуються :
1. Проект НФДУ 2020.02/0134 «Розробка новітніх тонкоплівкових матеріалів оптоелектроніки на основі зв’язаних гібридів квантових точок і двовимірних наноструктур» (2020-2023).
2. Проект МОН «Процеси переносу заряду та енергії при фотозбудженні органічно-неорганічних гетероструктур з квантовими точками та 2D матеріалами» Реєстраційний номер 0220U104611
3. Проект НФДУ 2023.03/0060 «Генерація та рекомбінація нерівноважних носїів заряду в сполуках GeSn»
Сонячна енергетика зазнала значного зростання за останнє десятиліття, досягнувши понад 1 ТВт у 2024 році, але для подальшого підвищення ефективності та зниження витрат необхідні нові інновації. Дослідження в оптиці та фотоніці можуть сприяти цьому, зокрема за допомогою плазмонних або нових напівпровідникових структур, які дозволяють зменшити товщину сонячних елементів і, таким чином, знизити витрати.
Також важливим є дослідження фоточутливих матеріалів з кращими фотовольтаїчними властивостями та методів їх більш дешевого виготовлення.
В рамках напрямку реалізуються :
1. Проект НФДУ 2020.02/0134 «Розробка новітніх тонкоплівкових матеріалів оптоелектроніки на основі зв’язаних гібридів квантових точок і двовимірних наноструктур» (2020-2023).
2. Проект МОН «Процеси переносу заряду та енергії при фотозбудженні органічно-неорганічних гетероструктур з квантовими точками та 2D матеріалами» Реєстраційний номер 0220U104611
3. Проект НФДУ 2023.03/0060 «Генерація та рекомбінація нерівноважних носїів заряду в сполуках GeSn»