Отдел люминесценции имени С.И. Вавилова

Заведующий отделом – к.ф.-м.н. А.А. Ващенко

Ключевые сотрудники:

  • Амброзевич Сергей Александрович – кандидат физ.-мат. наук
  • Данилкин Михаил Игоревич – кандидат физ.-мат. наук
  • Витухновский Алексей Григорьевич – доктор физ.-мат. наук

Молодые сотрудники, аспиранты, студенты

  • Грициенко Александр Владимирович – м.н.с., аспирант МФТИ
  • Захарчук Иван Александрович – студент 5-ого курса МГТУ им. Н.Э. Баумана
  • Дайбаге Даниил Саюзович – студент 5-ого курса МГТУ им. Н.Э. Баумана
  • Осадченко Анна Владимировна – студентка 5-ого курса МГТУ им. Н.Э. Баумана

Основные направления исследований

Молекулярная электролюминесценция

  • Оптика и спектроскопия органических материалов
  • Исследование механизмов транспорта носителей зарядов в структуре органического светодиода
  • Изучение электролюминесценции новых материалов: квантовых точек, комплексов редкоземельных элементов, флуоресцентных металл-органических комплексов

Физика источников излучения одиночных фотонов

  • Экспериментальное исследование излучательных эффектов спектрально-кинетическими методами с субнаносекундным временным и субмикронным пространственным разрешением и коррелированного счета одиночных фотонов методом Хэнбери Брауна-Твисса
  • Физика квантоворазмерных систем на основе перовскитных материалов в качестве источников одиночных фотонов в плазмонных наноантеннах
  • Моделирование распределения электромагнитных полей и факторов Парселла для созданных патч-антенн и других наноструктур методами FDTD

Физика сцинтилляционных детекторов излучений

  • Изучение методик синтеза новых люминофоров для применения в персональной дозиметрии.
  • Анализ возможных механизмов увеличения скоростей излучательных переходов и поиск соответствующих перспективных люминесцентных материалов и устройств для применения их в нанофотонике и в сцинтилляционных детекторах излучений

Научные результаты сотрудников лаборатории

  • Предложен новый, экономически эффективный метод синтеза ультрамалых (~ 10 нм) наночастиц гексагонального нитрида бора h-BN по методу «снизу-вверх», позволяющий получать наночастицы с флуоресцентными дефектами. Показано что возникающими при этом состояниями можно управлять, используя ультрафиолетовый лазер для переключения дефектов из темного режима в яркий.
  • С использованием подхода галогенирования комплексов иттербия с 2-(тозиламино)-бензилиден-N-(2-бензоил)-гидразонами получено рекордное на сегодняшний день значение эффективности ИК-электролюминесценции иттербия. Для комплекса с Br-замещенными лигандами была достигнута величина 430 мкВт/Вт.
  • Создан первый высокотемпературный люминесцентный термометр на основе координационных соединений лантанидов (антраценат неодима-иттербия-гадолиния) с пределом рабочей температуры 130 оС и температурной чувствительностью 1.5%/К.
  • Предложено и реализовано новое гибридное устройство– массив наноантенн, состоящих из плазмонного нанокубика помещенного в резонатор-полость. Показано, что в результате эффекта Парселла в такой структуре скорость люминесценции коллоидных квантовых точек возрастает в 80 раз, а интенсивности излучения в 3 раза.
  • Достигнуто увеличение яркости органического светодиода на основе комплекса тербия в 1.5 раза за счет введения наночастиц золота, обладающих эффектом плазмонного резонанса в дыркоинжекционный слой светодиода PEDOT:PSS.
  • На примере термолюминесцентного детектора ТЛД-580н показано, что редкоземельные примеси, исходно стабилизированные в состоянии 3+, позволяют создавать люминофоры с возможностью оптического считывания дозиметрической информации.

Избранные статьи

Молекулярная электролюминесценция

  • Gladkikh, A. Y., Kozlov, M. I., Vashchenko, A. A., Medved’ko, A. V., Goloveshkin, A. S., Bolshakova, A. V., … & Utochnikova, V. V. (2022). A 50% increase in the terbium-based OLED luminance through reducing the excited-state lifetime due to the introduction of gold nanoparticles. Dalton Transactions, 51(42), 16065-16069. DOI: 10.1039/D2DT02446B
  • Kornikov, A. I., Mustakimov, R. E., Goloveshkin, A. S., Tcelykh, L. O., Vashchenko, A. A., Medvedko, A. V., … & Utochnikova, V. V. (2022). Novel ytterbium Schiff base complex: Toward efficient solution-processed NIR-emitting OLED. Organic Electronics, 105, 106492. DOI: 10.1016/j.orgel.2022.106492
  • Fedichkina, A. D., Koshelev, D. S., Vashchenko, A. A., Tcelykh, L. O., Goloveshkin, A. S., Gontcharenko, V. E., … & Utochnikova, V. V. (2022). Ytterbium complexes with 2-tosylamino-4-bromobenzylidene-halogenbenzoyhydrazones for highly NIR emitting solution-processed OLEDs. Journal of Luminescence, 244, 118702. DOI: 10.1016/j.jlumin.2021.118702
  • Kovalenko, A., Tcelykh, L. O., Koshelev, D., Vashchenko, A. A., Tsymbarenko, D. M., Goloveshkin, A. S., … & Utochnikova, V. V. (2022). Record efficiency of 1000 nm electroluminescence from a solution-processable host-free OLED. Dalton Transactions, 51(10), 3833-3838. DOI: 10.1039/D1DT04033B
  • Tcelykh, L. O., Vashchenko, A. A., Medved’ko, A. V., Marciniak, Ł., Aleksandrov, A. E., Goloveshkin, A. S., … & Utochnikova, V. V. (2022). Ytterbium complexes with 2-(tosylamino)-benzylidene-N-(2-halobenzoyl)-hydrazones for solution-processable NIR OLEDs. Journal of Materials Chemistry C, 10(4), 1371-1380. DOI: 10.1039/D1TC04600D
  • Kozlov, M. I., Aslandukov, A. N., Vashchenko, A. A., Medved’ko, A. V., Aleksandrov, A. E., Latipov, E. V., … & Utochnikova, V. V. (2021). Towards efficient terbium-based solution-processed OLEDs: Hole mobility increase by the ligand design. Journal of Alloys and Compounds, 887, 161319. DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.161319
  • Utochnikova, V. V., Aslandukov, A. N., Vashchenko, A. A., Goloveshkin, A. S., Alexandrov, A. A., Grzibovskis, R., & Bünzli, J. C. G. (2021). Identifying lifetime as one of the key parameters responsible for the low brightness of lanthanide-based OLEDs. Dalton Transactions, 50(37), 12806-12813.DOI: 10.1039/D1DT02269E
  • Kuznetsov, K. M., Kozlov, M. I., Aslandukov, A. N., Vashchenko, A. A., Medved’ko, A. V., Latipov, E. V., … & Utochnikova, V. V. (2021). Eu (tta) 3 DPPZ-based organic light-emitting diodes: spin-coating vs. vacuum-deposition. Dalton Transactions, 50(28), 9685-9689. DOI: 10.1039/D1DT01316E
  • Busch, J. M., Koshelev, D. S., Vashchenko, A. A., Fuhr, O., Nieger, M., Utochnikova, V. V., & Bräse, S. (2021). Various structural design modifications: Para-substituted diphenylphosphinopyridine bridged Cu (I) complexes in organic light-emitting diodes. Inorganic Chemistry, 60(4), 2315-2332. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.0c03187
  • Kozlov, M. I., Aslandukov, A. N., Vashchenko, A. A., Medvedko, A. V., Aleksandrov, A. E., Grzibovskis, R., … & Utochnikova, V. V. (2019). On the development of a new approach to the design of lanthanide-based materials for solution-processed OLEDs. Dalton Transactions, 48(46), 17298-17309. DOI: 10.1039/c9dt03823j
  • Kovalenko, A., Rublev, P. O., Tcelykh, L. O., Goloveshkin, A. S., Lepnev, L. S., Burlov, A. S., … & Utochnikova, V. V. (2019). Lanthanide complexes with 2-(Tosylamino)-benzylidene-N-(aryloyl) hydrazones: universal luminescent materials. Chemistry of Materials, 31(3), 759-773. DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b03675
  • Koshelev, D. S., Chikineva, T. Y., Kozhevnikova, V. Y., Medvedko, A. V., Vashchenko, A. A., Goloveshkin, A. S., … & Utochnikova, V. V. (2019). On the design of new europium heteroaromatic carboxylates for OLED application. Dyes and Pigments, 170, 107604. DOI: 10.1016/j.dyepig.2019.107604
  • Korshunov, V. M., Ambrozevich, S. A., Taydakov, I. V., Vashchenko, A. A., Goriachiy, D. O., Selyukov, A. S., & Dmitrienko, A. O. (2019). Novel β-diketonate complexes of Eu3+ bearing pyrazole moiety for bright photo-and electroluminescence. Dyes and Pigments, 163, 291-299. DOI: 10.1016/j.dyepig.2018.12.006
  • Utochnikova, V. V., Abramovich, M. S., Latipov, E. V., Dalinger, A. I., Goloveshkin, A. S., Vashchenko, A. A., … & Kuzmina, N. P. (2019). Brightly luminescent lanthanide pyrazolecarboxylates: Synthesis, luminescent properties and influence of ligand isomerism. Journal of Luminescence, 205, 429-439. DOI: 10.1016/j.jlumin.2018.09.027
  • Kalyakina, A. S., Utochnikova, V. V., Zimmer, M., Dietrich, F., Kaczmarek, A. M., Van Deun, R., … & Bräse, S. (2018). Remarkable high efficiency of red emitters using Eu (iii) ternary complexes. Chemical Communications, 54(41), 5221-5224. DOI: 10.1039/c8cc02930j
  • Kurochkin, N. S., Katsaba, A. V., Ambrozevich, S. A., Vitukhnovsky, A. G., Vaschenko, A. A., & Tananaev, P. N. (2018). Energy transfer in hybrid systems composed of TPD and CdSe/CdS/ZnS colloidal nanocrystals. Journal of Luminescence, 194, 530-534. DOI: 10.1016/j.jlumin.2017.11.001
  • Utochnikova, V. V., Grishko, A., Vashchenko, A., Goloveshkin, A., Averin, A., & Kuzmina, N. (2017). Lanthanide Tetrafluoroterephthalates for Luminescent Ink‐Jet Printing. European Journal of Inorganic Chemistry, 2017(48), 5635-5639. DOI: 10.1002/ejic.201700896
  • Utochnikova, V. V., Kalyakina, A. S., Bushmarinov, I. S., Vashchenko, A. A., Marciniak, L., Kaczmarek, A. M., … & Kuzmina, N. P. (2016). Lanthanide 9-anthracenate: solution processable emitters for efficient purely NIR emitting host-free OLEDs. Journal of Materials Chemistry C, 4(41), 9848-9855. DOI: 10.1039/C6TC03586H
  • A. G. Vitukhnovsky, V. S. Lebedev, A. S. Selyukov, A. A. Vashchenko, R. B. Vasiliev, and M. S. Sokolikova, Electroluminescence from Colloidal Semiconductor Nanoplatelets CdSe in Hybrid Organic-Inorganic Light Emitting Diode, Chemical Physics Letters, Vol. 619, pp. 185-188 (2015). DOI: 10.1016/j.cplett.2014.12.002
  • A.A. Vashchenko, A.G. Vitukhnovskii, V.S. Lebedev, A.S. Selukov, R.B. Vasiliev, and M.S. Sokolikova, Organic Light_Emitting Diode with an Emitter Based on a Planar Layer of CdSe Semiconductor Nanoplatelets, JETP Letters, Vol. 100, No. 2, pp. 86–90 (2014) DOI: 10.1134/S0021364014140124

Физика источников излучения одиночных фотонов

  • Gritsienko, A. V., Matveev, A. T., Kurochkin, N. S., Voskanyan, G. R., Shcherbakov, D. A., Shtansky, D. V., & Vitukhnovsky, A. G. (2022). Photocontrol of Single-Photon Generation in Boron Nitride Nanoparticles: Implications for Quantum Photon Sources, Sub-Diffraction Nanoscopy, and Bioimaging. ACS Applied Nano Materials, 5(8), 10462-10470.. DOI: 10.1021/acsanm.2c01815
  • Gritsienko, A. V., Kurochkin, N. S., Lega, P. V., Orlov, A. P., Ilin, A. S., Eliseev, S. P., & Vitukhnovsky, A. G. (2021). Hybrid cube-in-cup nanoantenna: Towards ordered photonics. Nanotechnology, 33(1), 015201. DOI: 10.1088/1361-6528/ac2bc3
  • Kurochkin, N. S., Savinov, S. A., Bi, D., Sychev, V. V., Eliseev, S. P., & Gritsienko, A. V. (2021). Characterization of Milled High-Pressure High-Temperature NV-Center Nanodiamonds for Single-Photon Source Applications. Journal of Russian Laser Research, 42, 713-720. DOI: 10.1007/s10946-021-10013-2
  • Kurochkin, N. S., Eliseev, S. P., Gritsienko, A. V., Sychev, V. V., & Vutukhnovsky, A. G. (2020). Silver nanoparticle on aluminum mirror: active spectroscopy and decay rate enhancement. Nanotechnology, 31(50), 505206. DOI:10.1088/1361-6528/abb629
  • Gritsienko, A. V., Kurochkin, N. S., Vitukhnovsky, A. G., Selyukov, A. S., Taydakov, I. V., & Eliseev, S. P. (2019). Radiative characteristics of nanopatch antennas based on plasmonic nanoparticles of various geometry and tris (2, 2’-bipyridine) ruthenium (II) hexafluorophosphate. Journal of Physics D: Applied Physics, 52(32), 325107. DOI: 10.1088/1361-6463/ab222c
  • Kurochkin, N. S., Eliseev, S. P., & Vitukhnovsky, A. G. (2019). Plasmon resonance in nanopatch antennas with triangular nanoprisms. Optik, 185, 716-720. DOI: 10.1016/j.ijleo.2019.03.119
  • Eliseev, S. P., Kurochkin, N. S., Vergeles, S. S., Sychev, V. V. E., Chubich, D. A. E., Argyrakis, P., … & Vitukhnovskii, A. G. (2017). Purcell effect in triangular plasmonic nanopatch antennas with three-layer colloidal quantum dots. JETP Letters, 105, 577-581. DOI: 10.1134/S0021364017090090
  • Eliseev, S. P., Vitukhnovsky, A. G., Chubich, D. A. E., Kurochkin, N. S., Sychev, V. V. E., & Marchenko, A. A. E. (2016). Picosecond time of spontaneous emission in plasmonic patch nanoantennas. JETP letters, 103, 82-86. DOI: 10.1134/S0021364016020053

Физика сцинтилляционных детекторов излучений

  • Danilkin, M. I., Vereschagina, N. Y., Vainer, Y. G., Kochiev, M. V., Ambrozevich, S. A., Romet, I., … & Selyukov, A. S. (2021). Ultrafast and slow Mn2+ luminescence in lithium tetraborate. Journal of Alloys and Compounds, 883, 160852. DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.160852
  • Zabolotskii, M. S., Katsaba, A. V., Ambrozevich, S. A., Vitukhnovsky, A. G., & Vasiliev, R. B. (2020). Reversible and Irreversible Degradation of CdS/ZnSe Nanocrystals Capped with Oleic Acid. physica status solidi (RRL)–Rapid Research Letters, 14(7), 2000167. DOI: 10.1002/pssr.202000167
  • Katsaba, A. V., Ambrozevich, S. A., Fedyanin, V. V., Vitukhnovsky, A. G., & Vasiliev, R. B. (2019). Effect of Auger recombination in ensemble of CdSe nanocrystals on their luminescence. Journal of Luminescence, 214, 116601. DOI: 10.1016/j.jlumin.2019.116601
  • Vainer, Y. G., Vereshchagina, N. Y., Danilkin, M. I., Korshunov, V. M., Repeev, Y. A., & Selyukov, A. S. (2019). Destruction of doped lithium tetraborate under exposure to ionizing and laser radiation. Optics and Spectroscopy, 127, 113-120. DOI: 10.1134/S0030400X19070257
  • Danilkin, M. I., Koksharov, Y. A., Romet, I., Seeman, V. O., Vereschagina, N. Y., Zubov, A. I., & Selyukov, A. S. (2019). Manganese agglomeration and radiation damage in doped Li2B4O7. Radiation Measurements, 126, DOI: 10.1016/j.radmeas.2019.106134
  • Sheshin, E. P., Kolodyazhnyj, A. Y., Chadaev, N. N., Getman, A. O., Danilkin, M. I., & Ozol, D. I. (2019). Prototype of cathodoluminescent lamp for general lighting using carbon fiber field emission cathode. Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena, 37(3), 031213. DOI: 10.1116/1.5070108
  • Ambrozevich, S. A., Sibatov, R. T., Uchaikin, D. V., & Morozova, E. V. (2016). To a method of polarization-depolarization currents for diagnosis of dielectric isolation. Russian Physics Journal, 58, 1284-1290. DOI: 10.1007/s11182-016-0644-8
  • Katsaba, A. V., Fedyanin, V. V., Ambrozevich, S. A., Vitukhnovsky, A. G., Sokolikova, M. S., & Vasiliev, R. B. (2015). Density of surface states in colloidal CdSe nanoplatelets. Semiconductors, 49, 1323-1326. DOI: 10.1134/S1063782615100103
  • Smirnov, M. S., Ovchinnikov, O. V., Shatskikh, T. S., Vitukhnovsky, A. G., Ambrozevich, S. A., & Perepelitsa, A. S. (2014). Luminescence properties of hydrophilic hybrid associates of colloidal CdS quantum dots and methylene blue. Journal of Luminescence, 156, 212-218. DOI: 10.1016/j.jlumin.2014.08.026

Кандидатские диссертации выпускников кафедры “Квантовая радиофизика” МФТИ

  • Курочкин Никита Сергеевич “Оптические свойства нанокристаллов в плазмонных наноантеннах и диэлектрических средах“ –Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Оптика – 01.04.05. Дата защиты: 21 декабря 2020г.
  • Горячий Дмитрий Олегович “Оптические свойства нанокристаллов в плазмонных наноантеннах и диэлектрических средах” Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Оптика – 1.3.6. Дата защиты: 20 декабря 2022 г.
  • Кацаба Алексей Викторович “Поверхностные состояния и оптические свойства коллоидных нанокристаллов халькогенидов кадмия ” Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Оптика – 01.04.05. Дата защиты: 21 июня 2021 года
  • Селюков Александр Сергеевич, «Оптические свойства коллоидных полупроводниковых нанокристаллов CdSe планарной геометрии». Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности Оптика – 01.04.05. Дата защиты: 6 октября 2017 г.

Названия тем кандидатских диссертаций, выполняемых в настоящее время:

  • А.В. Грициенко, “Фотодинамика в гибридных наноструктурах на основе твердотельных однофотонных источников света” (научный руководитель А.Г. Витухновский)

Магистерские диссертации

  • Горячий Дмитрий Олегович “Органические светоизлучающие устройства на основе ряда новых электролюминесцентных комплексов тербия с карбоновими кислотами “ 7 июля 2016г.
  • Курочкин Никита Сергеевич “Излучение коллоидных квантовых точек в патч-наноантеннах и органической матрице” июль 2016 г.
  • Кацаба Алексей Викторович “Плазмонное усиление люминесценции кремний-германиевых гетерострукетур”, Магистерская диссертация, Дата защиты: июнь 2014 г.

Фотогалерея

Аргоновый главбокс с системой вакуумного напыления для изготовления и тестирования прототипов органических светодиодов
Чистая комната 6-го класса чистоты со стендом для исследования одиночных фотонов, конфокальный люминесцентный микроскоп
Спектрофотометр высокого разрешения DSL-21
Фурье-спектрометр ФСМ-41, фотополимеризационный 3D-принтер

Преподавательская деятельность

  • С. А. Амброзевич – снс Отдела люминесценции Отделения оптики ФИАН, преподаватель кафедры “Общая физика” МФТИ: ведет семинары по общей физике, проводит лабораторные работы.
  • Селюков С. А. – мнс Отдела люминесценции Отделения оптики ФИАН, преподаватель кафедры “Общая физика” МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Контакты

Email: vashchenkoaa@lebedev.ru Phone: +7 (926) 906-46-02