Nr.
|
Kryptis
|
Vadovas
|
Temos pavadinimas LT
|
Temos pavadinimas EN
|
N 002 Fizika
|
1.
|
N 002
|
Dr. Ramūnas Adomavičius ✉
|
Dujinės būsenos medžiagų spektroskopija ir taikymai terachercinių bangų diapazone
|
Spectroscopy and applications of gasoeus materials in the terahertz range
|
Doktorantūros studijų metu, terahercinių impulsų spektroskopijos sistema bus naudojama atlikti dujinės fazės medžiagų tyrimus. Vienas iš doktorantūros uždavinių – matavimo įrangos įsisavinimas ir tobulinimas. Taip pat numatomi palyginamieji tyrimai, kurių metu dujų bandiniai bus matuojami naująja metodika bei tradiciniu Furjė spektrometru. Šių tyrimų tikslas – atskleisti abiejų metodikų pranašumus ir trūkumus. Tyrimų rezultatas turėtų būti bendros metodikos paruošimas, kuomet kompleksiniams tyrimams naudojama tiek nuolatinės veikos, tiek impulsinė terahercinė spinduliuotė. Vėlesniuose tyrimuose minėta metodika bus pritaikyta dujų lūžio rodiklio matavimuose, žmogaus iškvėpto oro analizėje, dujų srautų judėjimo tyrimuose. THz-TDS spektroskopija kol kas retai taikoma dujų tyrimams, o UOL laboratorijoje sukurta realaus laiko matavimo metodika išvis niekada nebuvo naudota dujų tyrimuose. Disertacijos tikslas - naujų matavimo metodų sukūrimas ir jų pritaikymas fizikos, chemijos ir medicinos taikymuose.
|
2.
|
N 002
|
Dr. Egidijus Auksorius ✉
|
Našios optinės koherentinės tomografijos vystymas ir taikymas akies tinklainės vaizdinimui
|
Development of light-efficient optical coherence tomography for the human retina imaging
|
Pilnojo Lauko Optinė koherentinė tomografija (angl. FF-OCT) yra vienas greičiausių žmogaus tinklainės vaizdavimo metodų. Tačiau šis metodas remiasi tridimensinių vaizdų vidurkinimu kuris dėl paciento judesių gali sumažinti pasiekiamą rezoliuciją. Projekto idėja yra panaudoti inovatyvias optines schemas kurios leistų užregistruoti daugiau fotonų ateinančių iš tinklainės ir tokiu būdu padidinti signalo ir triukšmo santykį. Tam bus išbandomi didelio pralaidumo interferometro konfigūracija ir optiškai našus pluošto skirstytuvas kurie bus įdiegti pačiose pažangiausiose FF-OCT sistemos, ir tikimasi, kad padidins signalą keturis kartus. Signalo padidėjimas turėtų leisti geriau vaizdinti tokius sunkiai matomus tinklainės sluoksnius kaip akies gyslainė. Ateityje tokios sistemos galėtų pagerinti akių ligų diagnostiką.
|
3.
|
N 002
|
Dr. Irmantas Kašalynas ✉
|
Dvimačių elektronų ir plazmonų sąveikų išoriniame elektriniame lauke poliarizacinė THz spektroskopija
|
Polarization THz spectroscopy of two-dimensional electron and plasmon interactions under external electric field
|
Šiandien mokslininkai aktyviai tiria fizikinius reiškinius, naujas medžiagas, ieško efektyvesnių terahercų (THz) generavimo ir pluoštelio formavimo būdų tiknkančių efektyvių kambario temperatūroje veikiančių spektroskopinio THz vaizdinimo sistemų kūrimui bei vystymui. Dėl unikalių fizikinių savybių - platus draustinis tarpas, didelis pramušimo elektrinis laukas, geras šiluminis laidumas ir stabilumas, GaN yra perspektyvi medžiaga didelės galios, aukštadažnės elektronikos komponentų vystymui [M.Shur Solid-State Electronics (2019); U.K. Mishra et. all IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 46 p.756-761 (1998)]. Dėmesys skiriamas III-N heterodariniams, siekinat užauginti geresnės kokybės heterostruktūras [J.T.Chen et all. Applied Physics Letters 113, 041605 (2018)]. Per paskuitinius metus (nuo 2014 m.) mūsų grupė sėkmingai įsitraukė į nitridinių-puslaidininkių struktūrų bei iš jų pagamintų komponentų tyrimus [. Jorudas, et all. Micromachines 11, 1131 (2020), J. Jorudas et all. Materials (Basel) 15, 1118, (2022)]. Mūsų grupei pirmiems pavyko atskleisti naujus 2D plazmonų rezonansinius ypatumus AlGaN/GaN hetrostruktūrose [D. Pashnev et all. Applied Physics Letters 117 162101 (2020); R.B. Adamov et all. Applied Sciences 11, 6053 (2021)]. Plačiatarpiai puslaidininkiniai pasižymi itin plačia „Reststrahlen“ juosta spektre, dėl to, šias medžiagas pasiūlėme panaudoti hibridinių paviršinių plazmon-fonon-poliaritonų sužadinimui ir kvazi-koherentinės spinduliuotės generavimui [V.Janonis et all Applied Physics Letters 116, 112103 (2020); Optics Express 29, 13839 (2021)]. Siūlomame darbe bus vykdoma dvimačių elektronų ir plazmonų sąveikų išoriniame elektriniame lauke poliarizacinė THz spektroskopija temperatūrų ruože nuo 4 K iki 400 K.
|
4.
|
N 002
|
Dr. Linas Minkevičius ✉
|
Terahercinė vaizdinimo sistema, pagrįsta spinduliuotės pluoštelio formavimo metodais
|
THz imaging systems based on advanced optical beam forming methods
|
Augantys THz vaizdinimo sistemų taikymai susiduria su nemenkais iššūkiais, tokiais kaip pakuotės įtaka ar objektai, mažai sugeriantys THz spinduliuotę. Doktorantūros temos idėja yra sukurti novatoriškas, THz vaizdinimo sistemas, leidžiančias identifikuoti norimas mažai absorbuojančias medžiagas. Novatoriškumo esmė – jų kūrimui pritaikyti THz šviesos pluoštelio formavimo metodus, tokius kaip šviesos poliarizacijos valdymas ir fazinio kontrasto ir tamsaus lauko erdvinis filtravimas. Šie metodai yra žinomi optinėje mikroskopijoje, tačiau lig šiol nebuvo plačiai nagrinėti THz vaizdinimo sistemose. Daugiausia mokslinių rezultatų, susijusių su erdviniu filtravimu yra pateikta dr. A. Siemion grupės (Varšuva, Lenkija). Ši grupė daug tyrimų vykdo teorinėse skaitmeninės THz hologafijos [M. Surma, et al., Appl. Sci., vol. 9, no. 4, p. 659, (2019).], THz difrakcinės optikos ir erdvinio filtravimo srityje [A. Siemion, et al., Sensors, vol. 21, no. 1, p. 100, (2020).], tačiau eksperimentinis nekoherentinis vaizdinimas bei THz pluoštelio inžinerija iki šiol dar nėra plačiai tirti. Pionierišką darbą 0.6 THz dažnių ruože temos vadovui kartu su grupe pavyko padaryti 2021-aisias [A. Siemion, et al., Opt. Lasers Eng., vol. 139, p. 106476, Apr. 2021]. Straipsnyje parodoma, jog šie metodai leidžia ne tik išplėsti sistemos dinaminį diapazoną, bet ir gali išryškinti mažai absorbuojančių bandinių briaunas ir struktūrinius nevienalytiškumus. Ši doktorantūros tema būtų šio labai naujo darbo tęsinys.
|
5.
|
N 002
|
Dr. Ignas Nevinskas ✉
|
Terahercinė emisija iš paviršiniais plazmonais žadinamų puslaidininkių
|
Terahertz emission from semiconductors excited with surface plasmons
|
Paviršiniai plazmonai pasižymi ypatinga savybe – šviesos suspaudimu už difrakcijos limito ribų. Suspausta didelio intensyvumo šviesa gali būti panaudota naujos kartos, mažų, didelio našumo ir žemo triukšmo optinių ir optoelektroninių prietaisų kūrimui. Literatūroje sutinkami paviršiniais plazmonais sustiprinti tokie prietaisai kaip saulės elementai, didelės skaitmeninės apertūros plokšti (2D) lęšiai, įvairūs jutikliai, ir kiti. Siūloma doktorantūros tema skirta terahercinės (THz) emisijos prietaiso kūrimui. Pastarasis prietaisas yra femtosekundiniais lazerio impulsais žadinamas puslaidininkinis kristalas. Ant šio kristalo suformuotos auksinės nanostruktūros sąveika su lazerio impulsu sužadins paviršinius plazmonus, o pastarieji susigers į puslaidininkį ženkliai mažesniame tūryje negu kad diktuoja puslaidininkio sugerties gylis. Dėl sugeneruoto fotosužadintų krūvininkų gradiento indukuosis ultrasparčios fotosrovės, kurios, savo ruožtu, išspinduliuos THz impulsą.
|
6.
|
N 002
|
Dr. Vaidas Pačebutas ✉
|
Nanometrinių bismuto sluoksnių (bismuteno) technologija ir tyrimai
|
Investigation and technology of nanometer bismuth (bismuthene) layers
|
Ploni (<30 nm storio) bismuto sluoksniai įdomūs, nes juose pasireiškia daug unikalių fizikinių reiškinių. Tūryje Bi yra pusmetalis, plonas tampa puslaidininkiu. Kai jis suplonėja iki ~5 nm, iš romboedrinio kristalo Bi tampa heksagoniniu bismutenu, kuris yra tipiškas 2D kristalas ir netgi topologinis izoliatorius. Jo naujos taikymų sritys taip pat įvairios: nuo IR photodetektorių ir termoelektros iki fotocheminio vandens skaldymo ir kvantinių kompiuterių. Siūloma tema yra skirta itin plonų Bi sluoksnių technologijai ir jų savybių tyrimui. Sluoksniai būtų auginami molekulių pluoštelių epitaksijos (MBE) būdu, tiriami naudojant įvairius struktūrinės analizės, optinės ir THz diapazono spektroskopijos metodus, ieškomos tų sluoksnių naujų taikymų infraraudonojo ir THz diapazono fotodetektoriuose ir emiteriuose perspektyvos. Optimizavus sluoksnių auginimo technologija ir ištyrus svarbiausius jų fizikinius parametrus numatoma sutelkti dėmesį į bismuteno, kaip topologinio izoliatoriaus, tyrimus.
|
7.
|
N 002
|
Dr. Vaidas Pačebutas ✉
|
Šviesos šaltinių optiniam ryšiui ir optiniams jutikliams su sudėtinėmis bismidų kvantinėmis duobėmis kūrimas
|
Development of light sources for optical communication and optical sensors with composite bismide quantum wells
|
Vidutinio infraraudonųjų spindulių (VIR) bangų ilgių diapazone yra daugelio svarbių aplinkos ir pramoninių dujų virpesių spektrai, todėl yra didelis VIR puslaidininkinių lazerių ir šviesos diodų poreikis. Puslaidininkiniai šviesos šaltiniai, veikiantys nuo 2 μm iki 10 μm spektro diapazone, kuriami siekiant pritaikyti kompaktiniuose dujų jutikliuose, skirtuose aplinkos teršalams ir pavojingoms cheminėms medžiagoms aptikti, taip pat pramoninių procesų stebėjimui. Tačiau VIR šviesos šaltinių kūrimas vis dar yra rimtai apribotas. Neseniai, ieškant naujų siauratarpių AIIIBV medžiagų, dėmesio centre atsirado praskiestieji bismidai. Laboratorijose GaAs1-xBix kvantinių duobių (QW) pagrindu pagaminti lazeriniai diodai, emitavo 1,06–1,41 μm diapazone. GaInAsBi kvantinės duobės demonstruoja ryškią foto- ir elektroliuminescenciją esant pakankamai mažam QW pločiui. Jų emituojamas bangos ilgis siekia iki ~2,5 μm. Teoriškai GaInAsBi junginio gardelės, suderintos su InP padėklu, energijos diapazonas gali būti net 0,21 eV, o tai atitinka 6 μm spinduliuotės bangos ilgį. Siūloma tema skirta bimidinių šviesos šaltinių technologijai ir jų savybių tyrimui. Sluoksniai ir struktūros būtų auginami molekulinio pluošto epitaksijos (MBE) būdu ir tiriami naudojant įvairius struktūrinės analizės metodus, optinę ir THz diapazono spektroskopiją. Planuojama analizuoti bangos ilgio derinimo metodus, įskaitant sudėtines kvantines duobes, bet neapsiribojant jais. Optimizavus šviesos šaltinių augimo technologiją ir ištyrus svarbiausius fizikinius parametrus, planuojama ieškoti naujų tų šaltinių pritaikymo galimybių.
|
8.
|
N 002
|
Dr. Saulius Tumėnas ✉
|
Optinė bismidų anizotropija, sąlygota CuPt-tipo atominio susitvarkymo
|
Optical anisotropy of CuPt-ordered bismides
|
Bismidai, naujos kartos puslaidininkiniai junginiai, yra plačiai tiriami visų pirma dėl savo potencialaus taikymo IR optoelektronikos ir saulės energetikos elementams. Pastaruoju metu mūsų atlikti GaAsBi bismidų optiniai tyrimai atskleidė poliarizacinę anizotropiją sugerties krašto diapazone. Struktūrinis bandinių charakterizavimas atominės skyros mikroskopijos ir XRD metodais rodo, kad juose Bi atomai spontaniškai susitvarkę kristalografine kryptimi, kuri atitinka optinės anizotropijos ašį. Tai leidžia daryti hipotetinę prielaidą, kad bismidų optinę anizotropiją lemia spontaninis Bi atomų susitvarkymas. Tema aktuali ir nauja. Literatūroje žinomi tik keli spontaninio bismidų susitvarkymo tyrimai. Publikacijų apie optinę bismidų anizotropiją iki šiol nėra. Šio darbo tikslas – atskleisti bismidų optinės anizotropijos fizikinę prigimtį. Optinė anizotropija suponuoja specifinę bismidų elektroninės struktūros sandarą, tuo pačiu daugelio fizikinių savybių pokyčius, kurie yra esminiai ir bismidų technologijos plėtrai ir potencialiems taikymams.
|