Nghiên cứu tiến tới làm chủ bức xạ điện từ vùng tetra-Hertz (THz), cụ thể là phát triển phương pháp hiện ảnh bóng mờ và ứng dụng cho hiển vi plasmon-polariton bề mặt của vật liệu bán dẫn. Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển phương pháp dựng ảnh bóng mờ (GI) cho vùng THz sử dụng bức xạ laze điện tử tự do

Nhiệm vụ đã đạt được các mục tiêu đặt ra đo là nghiên cứu tiến tới làm chủ bức xạ điện từ vùng tetrahertz (THz), cụ thể là phát triển phương pháp hiện ảnh bóng mờ và ứng dụng cho hiển vi plasmon-polariton bề mặt của vật liệu bán dẫn. Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển phương pháp dựng ảnh bóng mờ (GI) cho vùng THz sử dụng bức xạ laze điện tử tự do. Qua việc thực hiện các nội dung sau.
 1) Thực hiện phương pháp dựng ảnh bóng mờ (GI) cổ điển sử dụng bức xạ laze điện tử tự do làm nguồn giả bức xạ nhiệt;
2) xây dựng phương pháp biến điệu chùm tia laze THz sử dụng các cấu trúc vết đốm speckle làm mặt nạ ngẫu nhiên;
3) tăng độ phân giải của ảnh thu được bằng phương pháp dựng ảnh bóng mờ GI thuật toán sử dụng bức xạ laze điện tử tự do và mặt nạ trong suốt có nhiều phần tử; 4) áp dụng phương pháp GI cho hiển vi THz plasmon bề mặt vật liệu bán dẫn;
5) áp dụng phương pháp hiển vi plasmon cải tiến để nghiên cứu các mẫu sinh học trên bề mặt vật liệu bán dẫn.
Các kết quả đã đạt được như đã kiểm soát bề mặt dẫn điện bằng sóng điện từ terahertz.  Đã tăng cường độ phân giải của kính hiển vi cộng hưởng Plasmon (SPP) bề mặt terahertz bằng hiện ảnh bóng mờ (GI) cổ điển sử dụng bức xạ laze điện tử tự do. Đã thử nghiệm về biên độ trường rộng kính hiển vi plasmon bề mặt trong vùng terahertz.
Trong nhiệm vụ này, Nhóm thực hiện đề tài cũng đã hoàn toàn làm chủ về việc chế tạo các cấu trúc tinh thể photonic là các màng đơn lớp hạt polystyrene xếp chặt với các kính thước trong khoảng 200-800 nm trên đế silic và đế thủy tinh. Đồng thời qua việc khảo sát đặc tính truyền qua của các cấu trúc này chúng tôi thấy rằng chúng ta hoàn toàn có thể xác định được các kích thước của hạt nếu màng ở dạng đơn lớp sếp chặt và ngược lại bằng phương pháp quang học. Kết quả này cũng cho phép chúng ta có thể lựa chọn kích thước hạt phù hợp với nguồn và đầu đo tetrahertz.
Nghiên cứu và xác định được các phân tử có thể sử dụng để gắn lên các cấu trúc màng đã chế tạo trong nhận biết đặc hiệu phân tử thuốc nổ TNT.
Đồng thời nhiệm vụ cho phép nhóm nghiên thực hiện việc chế tạo các cấu trúc tuần hoàn bằng phương pháp quang khắc, và phương pháp ăn mòn khô. Qua đó chúng ta biết được điểm mạnh của từng phương pháp đối với các cấu trúc được thiết kế.

Đóng góp lớn nhất của đề tài này là đào tạo nguồn nhân lực cho định hướng phát triển hướng nghiên cứu mới về Tetrahertz ở Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

*** Sản phẩm cụ thể giao nộp:

- Các bài báo đã công bố (liệt kê):
1. Nguyễn Văn Tiến, Nghiêm Thị Hà Liên, Nguyễn Trọng Nghĩa,
Vũ Dương, Dương Chí Dũng, Nguyễn Minh Huệ, “ Đế SERS cấu trúc màng kim loại phủ trên màng đơn lớp xếp chặt hạt nano polystyrene” Advances in Optics, Photonics, Spectroscopy & Applications XI, 2021, p174-178, ISBN: 978-604-9988-20-2.
2. I. Sh. Khasanov, B. A. Knyazev, A. K. Nikitin, V. V. Gerasimov, L. A. Zykova, and T. T. Trang “Enhancing resolution of terahertz surface plasmon resonance microscopy by classical ghost imaging using free electron laser radiation”, AIP Conference Proceedings 2299, 030008 (2020); https://doi.org/10.1063/5.0030496.
3. A K Nikitin, V V Gerasimov, B A Knyazev, N T H Lien and T T Trang, ‘Control of the conducting surface by terahertz surface electromagnetic waves’ Journal of Physics: Conference Series 1636 (2020) 012036, doi:10.1088/1742-6596/1636/1/012036.
4. Vasiliy Valerievich Gerasimov, Oleg Eduardovich Kameshkov, Alexey Konstantinovich Nikitin, Ildus Shev ketovich Khasanov, Alexey Georgievich Lemzyakov, Irina Veniaminovna Antonova, Artem Ilyich Ivanov,  Nghiem Thi Ha Lien, Nguyen Trong Nghia, Le Tu Anh, Nguyen Quoc Hung and Ta Thu Trang,  “First experimental demonstration of the wide-field amplitude surface plasmon microscopy in the terahertz range” Photonics 2023, 10(7), 723; https://doi.org/10.3390/photonics10070723.
- Đào tạo: hỗ trợ đào tạo 01 TS. (NCS. Nguyễn Văn Tiến, đã bảo vệ luận án cấp cơ sở)

Bước đầu hợp tác với đối tác với Nga, các kết quả của nghiên cứu này mang đặc tính khai phá sang vùng phổ Tetrahertz là vùng chưa được quan tâm chú ý bởi các nhà nghiên cứu. Viện vật lý bắt đầu quan tâm trong các nghiên cứu, và bước đầu đã đầu tư các trang thiết bị quan trọng trong nghiên cứu chế tạo và đo đạc khảo sát các đặc trưng vật lý trong vùng phổ này. Trong tương lai, hợp tác này nên được tiếp tục duy trì, và mở rộng từ đó chúng ta có thể học hỏi trao đổi, thuận lợi triển khai phát triển hướng này tại Việt Nam.