Thông tin Đề tài

Tên đề tài Tương tác trường gần giữa các hạt và quang động học của các cấu trúc nano lai bán dẫn/điện môi - kim loại dựa trên các kích thích laser nano và femto giây.
Mã số đề tài QTRU05.02/21-23.
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Vật lý
Cơ quan phối hợp Viện Vật lý B.I.Stepanov, Viện Hàn lâm KHQG Belarus; Đại học Tổng hợp Voronezh, LB Nga
Thuộc Danh mục đề tài Nhiệm vụ Hợp tác Quốc tế
Họ và tên PGS.TS. Nguyễn Thanh Bình; TSKH. Ponyavina Alina Nikolaevna; GS.TSKH. Smirnov Mikhail Sergeevich
Thời gian thực hiện 01/06/2021 - 30/06/2024
Tổng kinh phí 300 triệu đồng
Xếp loại Đạt loại A
Mục tiêu đề tài

- Phát triển phương pháp plasma tương tác dung dịch để chế tạo các hạt nano có cấu trúc nano lai bán dẫn-kim loại hoặc kim loại-điện môi.
- Sử dụng phương pháp quang phổ laser để nghiên cứu các tính chất quang động học của vật liệu nano đã được chế tạo dựa trên các kích thích laser nano/femto giây.
- Đào tạo cán bộ KH&CN, tăng cường hợp tác và hội nhập quốc tế. Phát huy năng lực nghiên cứu, trao đổi KH giữa các viện thành viên: Việt Nam - Belarus – Liên Bang Nga về quang học và quang phổ.

 

Kết quả chính của đề tài

Nghiên cứu động lực học phân rã kích thích xác định hiệu ứng quang phi tuyến của QD Ag2S dạng keo được phủ các phân tử axit thioglycolic dựa trên kỹ thuật Z-scan cho phép đánh giá được sự bắt giữ nhanh tín hiệu của các hạt mang điện về trạng thái cục bộ, từ đó xác định được sự ảnh hưởng của tương tác trường gần lên các hiệu ứng phi tuyếndưới kích thích của các xung laser femto và pico giây.
Chế tạo và nghiên cứu các đặc tính quang phổ và động học của vật liệu nanocomposite lai đa lớp (Ag-CuPc)nAg (n = 1, 2, 6) được chế tạo bằng phương pháp bay hơi nhiệt trong chân không bằng phương pháp quang phổ hấp thụ bơm-dò với độ phân giải thời gian femto giây. Chúng tôi đã đánh giá được quá trình động học của sự phân rã của dải hấp thụ cảm ứng S1→ Sn đối với màng hữu cơ CuPc cho thấy sự trao đổi chéo giữa các mức năng lượng trong màng hữu cơ.
Một vật liệu mới được đề xuất là các chấm lượng tử nanocarbon CQD và cấu trúc nano lai CQD/Ag đã được tổng hợp thành công bằng phương pháp plasma tương tác dung dịch. Chúng tôi đã quan sát được sự dập tắt huỳnh quang của CQDs có mặt của sự cộng hưởng plasmon bề mặt cục bộ, tạo ra sự truyền năng lượng cộng hưởng (RET) giữa các hạt Ag và CQD trong cấu trúc nano lai được chế tạo. Kết quả này giúp tăng cường tiềm năng của CQD/Ag HNP cho các nền tảng cảm biến bật huỳnh quang có độ nhạy cao và chọn lọc để phát hiện các ion nặng.
Trong thời gian thực hiện đề tài, chúng tôi đã có những trao đổi khoa học cụ thể với đối tác nước ngoài. Các kết quả của đề tài đóng góp rất lớn trong việc đào tạo nhân lực trong lĩnh vực vật lý quang lượng tử và quang tử nano ở Việt Nam cũng như tăng cường hợp tác và công bố khoa học chung.

 

Những đóng góp mới

Các kết quả của đề tài đóng góp rất lớn trong việc đào tạo nhân lực trong lĩnh vực vật lý quang lượng tử và quang tử nano ở Việt Nam. Hơn nữa cũng thúc đẩy việc công bố quốc tế mà hiện nay đây là vấn đề Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đang ưu tiên hàng đầu.

 

*** Sản phẩm cụ thể giao nộp:

Công bố khoa học: 03 công bố trên tạp chí SCIE; 03 công bố trong Kỷ yếu hội nghị quốc tế có phản biện.
1. D. Zamkovets, E. A. Barbarchik, A. N. Ponyavina, S. A. Tikhomirov, Nguyen Thanh Binh and Pham Hong Minh, Spectral and kinetic properties of plasmon hybrid nanocomposites based on copper phthalocyanine and silver, Journal of Applied Spectroscopy, Vol. 90, No. 5, November, 2023, pp. 988-994.
2. T. A. Chevychelov, O. V. Ovchinnikov, M. S. Smirnov, A. I. Zvyagin,1 A. N. Ponyavina, S. A. Tikhomirov, Pham Hong Minh, and Nguyen Thanh Binh, Picosecond dynamics features of electronic excitations in gold nanorods, Journal of Russian Laser Research, Volume 44, Number 1, January, 2023, pp. 82-91.
3. M. S. Smirnov, O. V. Ovchinnikov, A. I. Zvyagin, S. A. Tikhomirov, A. N. Ponyavina, V. A. Povedailo, Nguyen Thanh Binh, and Pham Hong Minh, Transient Absorption Dynamics and Nonlinear Optical Response in Colloidal Ag2S Quantum Dots, ISSN 0030-400X, Optics and Spectroscopy, 2022, Vol. 130, No. 3, pp. 224–231.
4. S.A. Tikhomirov, A.N. Ponyavina, K. A. Barbarchyk, O.V. Ovchinnikov, M.S.Smirnov, T.S. Kondratenko, A.I. Zvyagin, I.G. Grevtseva, Pham Hong Minh, Nguyen Thanh Binh, Femtosecond spectroscopy of transient absorption in Ag2S and CdS QDs and hybrid structures on their base, Advances in Optics, Photonics, Spectroscopy & Applications XII, 2022, ISBN: 978-604-357-120-2, pp. 10-18.
5. S.A. Tikhomirov, A.N. Ponyavina, K. A. Barbarchyk, O.V. Ovchinnikov, M.S. Smirnov, T.S. Kondratenko, A.I. Zvyagin, I.G. Grevtsev, Pham Hong Minh, Nguyen Thanh Binh, Hybrid associates and dynamics of electronic excitations in them, Advances in Optics, Photonics, Spectroscopy & Applications XII, 2022, ISBN: 978-604-357-120-2, pp. 133-136.
6. Nguyen Minh Hoa, Do Minh Hieu, Nguyen Duc Toan, Nguyen Thi Khanh Van, Le Anh Thi, S. A. Tikhomirov, Pham Thi Chuyen Pham Hong Minh, Nguyen Thanh Binh, Thai Doan Thanh, Pham Van Duong, The synthesis of CQDs/Ag hybrid nanoparticles by plasma-liquid interactions method, The 8th Academic Conference On Natural Science For Young Scientists, Master And Ph.D Students From Asean Countries, 28-30 August 2023, Vinh City, Vietnam, ISBN: 978- 604- 357- 225-4, 687-692.
Đào tạo:
o    Hỗ trợ đào tạo Nghiên cứu sinh (Nguyễn Văn Điệp, bảo vệ Luận án cấp Học viện KH&CN ngày 20/12/2023).

 

Kiến nghị

Đề tài đã hoàn thành các chỉ tiêu, nội dung thực hiện so với kết quả đã đăng ký. Chủ nhiệm và các thành viên thực hiện đề tài xin trân trọng sự ủng hộ của Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam trong quá trình thực hiện.
Chủ nhiệm và các thành viên thực hiện đề tài xin trân trọng sự ủng hộ của Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam trong quá trình thực hiện đề tài. Kính đề nghị Viện Hàn lâm xem xét việc hỗ trợ kinh phí và tạo điều kiện cho nhóm nghiên cứu để tiếp tục phát triển hướng nghiên cứu này trong khuôn khổ Chương trình hợp tác của Hiệp hội nghiên cứu khoa học Á-Âu.

 

Ảnh nổi bật đề tài
1736220063837-Ntbinh.png