The object of research, development or design (in Russian) : графен, ультрафиолетовый детектор, нанокомпозитный материал, наночастицы металла, наноструктура ядро-оболочка.

The object of research, development or design (in Kazakh) : графен, ультракүлгін детектор, нанокомпозиттік материал, металл нанобөлшектері, ядро-қабыршақ ноноқұрылымы.

Aim of work (in Russian) : Цель проекта – синтез плазмон усиленного ультрафиолетового детектора на основе нанокомпозитного материала с добавлением наночастиц серебра и их комплексное исследование характеристик. Комплексное исследование физико-химических свойств, синтезируемых плазмон усиленных нанокомпозитов от их химического состава, длины волны и архитектуры позволит установить условия получения нанокомпозитных материалов с улучшенными оптоэлектронными свойствами. Исследование взаимодействия нанокомпозитов и плазмонных наночастиц даст возможность изучить механизмы воздействия на фотоиндуцированные процессы в УФ детекторах.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – күміс нанобөлшектері қосылған нанокомпозиттік материалға негізделген күшейтілген ультракүлгін детектордың плазмон синтезі және олардың сипаттамаларын кешенді зерттеу. Синтезделетін плазмондардың күшейтілген нанокомпозиттерінің химиялық құрамынан, толқын ұзындығынан және архитектурасынан физика-химиялық қасиеттерін кешенді зерттеу оптоэлектрондық қасиеттері жақсартылған нанокомпозиттік материалдарды алу шарттарын белгілеуге мүмкіндік береді. Нанокомпозиттер мен плазмондық нанобөлшектердің өзара әрекеттесуін зерттеу ультракүлгін детекторлардағы фотоиндукцияланған процестерге әсер ету механизмдерін зерттеуге мүмкіндік береді.

Методы исследования (на русском) : Для получения наностержней диоксида титана будет использоваться гидротермальный синтез с использованием герметичного автоклава. Для получения наноструктурированных графеновых пленок на поверхности полупроводниковых пленках будут использованы методы spin-coating и гидротермальный синтез. Синтезирование нанокомпозитного материала наностержни диоксида титана и оксида графена происходит методом гидротермального синтеза, и имеет большое значение объединение данных структур и тем самым увеличивая характеристики нанокомпозита. Для получения тройного нанокомпозитного матерала с плазмонным эффектом будет использован коммерчески доступный оксид графена и графен, а также диоксид титана и бутоксид титана. Восстановленный оксид графена будет получен методом гидротермального синтеза и путем восстановления исходного оксида графена. Для исследования морфологии и структуры исследуемых образцов будут применяться методы сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, а также раман-, инфракрасной и рентгеновской спектроскопии. Для детекторов важными характеристиками, обеспечивающими превосходную производительность, являются (свето) чувствительность, детектируемая способность, мощность эквивалентная шуму, и внешняя квантовая эффективность. Светочувствительность и детектируемая способность УФД будет исследован с помощью лазерной спектроскопии путем подачи импульсного сигнала.

Методы исследования (на казахском) : Жобада титан диоксиді мен графен оксидінің нанобөлшектері мен наностержендері негізінде жаңа материалдар синтезделеді. Титан диоксидінің наностержендерін алу үшін герметикалық автоклавты көмегімен гидротермиялық синтез қолданылады. Наноқұрылымды графен пленкаларын алу үшін жартылай өткізгіш пленкалардың бетінде spin-coating және гидротермиялық синтез әдістері қолданылады. Титан диоксиді мен графен оксидінің наностержендерінің нанокомпозиттік материалдарын синтездеу гидротермиялық синтез әдісімен жүреді және бұл құрылымдардың бірігуі және осылайша нанокомпозиттің өнімділігін арттыру үлкен маңызға ие. Плазмондық эффектісі бар үштік нанокомпозиттік материалды алу үшін коммерциялық қол жетімді графен оксиді мен графен, сондай-ақ титан диоксиді мен титан бутоксиді қолданылады. Қалпына келтірілген графен оксиді гидротермиялық синтез арқылы және бастапқы графен оксидін қалпына келтіру арқылы алынады. Синтезделген қосылыстардың құрылымы және олардың химиялық құрамы зерттелетін болады. Үлгілердің сіңіру қабілеті, өткізгіштігі және жарықты шашыратуы оптикалық спектроскопия әдістерімен зерттеледі. Зерттелетін үлгілердің морфологиясы мен құрылымын зерттеу үшін сканерлеу және сәулелендіргіш электронды микроскопия, сондай-ақ раман-, инфрақызыл және рентгендік спектроскопия әдістері қолданылады. Детекторлар үшін жоғары өнімділікті қамтамасыз ететін маңызды сипаттамалар (жарық) сезімталдық, детекторлау қабілеті, шуға эквивалентті қуат, және сыртқы кванттық тиімділік.

Obtained results and novelty (in Russian) : Принципиальным отличием и новизной настоящего проекта от аналогичных исследований заключается в комплексном исследование влияния плазмонного эффекта на важные характеристики фотодетектора, а также исследование наноструктуры состава наностержний TiO2 – оксид графена и наночастица серебра и их физико-химические свойства. Будут исследованы зависимости электротранспортных и оптоэлектронные свойств, чувствительность детектора и детектируемая спсобность. Полученные научные результаты при реализации проекта могут быть использованы для разработки УФ детектора и в процессах очищения воды от органических загрязнений. Внедрение плазмонных наночастиц серебра в нанокомпозитные слои позволит улучшить фотодетектирующие свойства синтезированного материала. Считается, что включение металлических плазмонных наноструктур в графен усиливает взаимодействие свет-вещество. Такие наноструктуры были использованы для поверхностно-усиленной спектроскопии комбинационного рассеяния (SERS), спектроскопии одиночных молекул, улучшения фотодетектирования, фотовольтаики и светоизлучающих устройств.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Осы жобаның ұқсас зерттеулерден түбегейлі айырмашылығы мен жаңалығы плазмондық эффектінің фотодетектордың маңызды сипаттамаларына әсерін кешенді зерттеу, сондай – ақ TiO2-графен оксиді мен күміс нанобөлшегі наноқұрылымының наноқұрылымын және олардың физика-химиялық қасиеттерін зерттеу болып табылады. Электротранспорттық және оптоэлектрондық қасиеттер тәуелділіктері, детектордың сезімталдығы және детекторлау қабілеттілік зерттелетін болады. Жобаны іске асыру кезінде алынған ғылыми нәтижелер ультракүлгін детекторды әзірлеу үшін және суды органикалық ластанудан тазарту процестерінде пайдаланылуы мүмкін. Плазмондық күміс нанобөлшектерін нанокомпозиттік қабаттарға енгізу синтезделген материалдың фотодетекторлық қасиеттерін жақсартады. Графенге металл плазмондық наноқұрылымдардың қосылуы жарық-зат өзара әрекеттесуін күшейтеді деп саналады. Мұндай наноқұрылымдар беттік күшейтілген комбинациялық шашырау спектроскопиясы (SERS), бір молекулалы спектроскопия, фотодетекторлауды жақсарту, фотовольтаика және жарық шығаратын құрылғылар үшін пайдаланылды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : нет

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : нет

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Нанотехнологии

Field of application (in Kazakh) : Нанотехнологиялар