Научная тема: «ОПТИЧЕСКИЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ И СТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ ИОНООБМЕННЫХ СТЕКОЛ»
Специальность: 01.04.04
Год: 2015
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. При формировании нанокомпозита посредством восстановления в водороде содержащихся в стекле ионов металла реализуется два не переходящих друг в друга сценария: 1) концентрация металлических наночастиц монотонно спадает с глубиной; 2) образуются слои наночастиц.
  2. Промежуточный отжиг в водороде между ионными обменами стекла в расплавах, содержащих ионы меди и ионы серебра, позволяет получить нанокомпозит, содержащий одновременно наночастицы серебра у поверхности и квазислои наночастиц меди в глубине.
  3. Обратная диффузия серебра из стекла на поверхность при термообработке в водороде серебросодержащего стекла позволяет сформировать пленку, состоящую из полусферических наноостровков, в которой наблюдается усиление рамановского рассеяния.
  4. Оптическая нелинейность третьего порядка стеклометаллического нанокомпозита на основе меди при уходе от длины волны резонанса поверхностных плазмонов спадает быстрее в зависимости от длины волны зондирующего пучка, чем в зависимости от длины волны накачки.
  5. Нанокомпозиты на основе серебра могут поддерживать распространение поверхностных плазмон поляритонов при концентрациях наночастиц существенно меньших, чем на основе меди и золота, при этом с уменьшением размеров наночастиц их минимально необходимая концентрация увеличивается. При высоких концентрациях серебряных наночастиц спектральная область существования поверхностных плазмон поляритонов может разделяться на две.
  6. Использование структурированного анодного электрода для поляризации ионообменных стекол позволяет получать одномодовые канальные волноводные структуры, а при последующей термообработке в водороде - выращивать на поверхности стекла воспроизводящие геометрию электрода структуры из островковой пленки.
  7. Распределение электрического поля и положение резонанса поверхностных плазмонов в полусферических наночастицах металла, находящихся на поверхности диэлектрической подложки и покрытых тонким слоем другого диэлектрика, определяются аналитически решением уравнения Лапласа при введении зеркальных отражений полусферы и покрывающего слоя.
Список опубликованных работ
Публикации в рецензируемых журналах

1.Redkov, A. Plasmonic molecules via glass annealing in hydrogen / A. Redkov, S. Chervinskii, A. Baklanov, I. Reduto, V. Zhurikhina, A. Lipovskii // Nanoscale Research Letters. – 2014. – V.9. – P.606 (6p.).

2.Scherbak, S. A. Electric properties of hemispherical metal nanoparticles: influence of dielectric substrate and cover / S. A. Scherbak, O. V. Shustova, V. V. Zhurikhina, A. A. Lipovskii // Journal of Physics: Conference Series. – 2014. – V.541. –P.012077 (6p.).

3.Red’kov, A. Bottom-up approach for the formation of regular layers of metal nanoparticles in glass: numerical simulation /A. Red’kov, A. Lipovskii, V. Zhurikhina // Journal of Physics: Conference Series. – 2014. – V.541. – P.012005 (6p.).

4.Redkov, A.V. Formation and self-arrangement of glass-metal nanocomposite via glass anneal in hydrogen / A.V. Redkov, A.A. Lipovskii, V.V. Zhurikhina // Journal of Non-Crystalline solids. – 2013. – V.376. – P.152–157.

5.Журихина, В.В. Формирование канальных оптических волноводов при поляризации стекол / В.В. Журихина, З.Ф. Садриева // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. – 2013. – № 4-1. – С. 105 – 111.

6.Zhurikhina, V.V. Plasmonic bandgap in random media / V.V. Zhurikhina, M. I. Petrov, O.V. Shustova, Yu. Svirko, A.A. Lipovskii // Nanoscale Research Letters. – 2013. – V.8. – P.324 (6 p.).

7.Petrov, M.I. Dissolution of metal nanoparticles in glass under a dc electric field / M.I. Petrov, V.G. Melehin, V.V. Zhurikhina, Yu.P. Svirko, A.A. Lipovskii // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2013. – V.46. – P.045302 (14p.).

8.Sokolov, K.S. Studies of copper–silver glass–metal nanocomposites / K.S. Sokolov, V.V. Zhurikhina, D.Yu. Kazantsev, A.P. Kovarsky // Surf. Interface Anal. – 2013. – V.45. – P.366–368.

9.Zhurikhina, V. On the origin of the high Kerr coefficient measured in thallium–zinc– tellurite glasses / V. Zhurikhina, J.-R. Duclère, A. Lipovskii, A.P. Mirgorodski, D. Tagantsev, P. Thomas // Journal of Non-Crystalline solids. – 2012. – V.358. – P.1870-1872.

10.Lipovskii, A.A. On the modeling of spectral map of glass-metal nanocomposite optical nonlinearity / A.A. Lipovskii, O.V. Shustova, V.V. Zhurikhina, Yu. Svirko // Optics Express. – 2012. – V.20. – N.11. – P.12040–12047.

11.Zhurikhina, V. V. Self-assembled silver nanoislands formed on glass surface via out-diffusion for multiple usages in SERS applications/ V.V. Zhurikhina, P.N. Brunkov, V.G. Melehin, T. Kaplas, Yu. Svirko, V.V. Rutckaia, A.A.Lipovskii // Nanoscale Research Letters. – 2012. – V.7. – P.676.

12.Sokolov, K. On spatially periodical poling of silica glass / K. Sokolov, V. Melehin, M. Petrov, V. Zhurikhina, A. Lipovskii // J. Appl. Phys. – 2012. – V.111. – N.10. – P.104307-1 - 104307-4.

13.Lipovskii, A.A. Bleaching vs poling: comparison of electric field induced phenomena in glasses and glass-metal nanocomposites / A.A. Lipovskii, V.G. Melehin, M.I. Petrov, Yu.P. Svirko, V.V. Zhurikhina // Journal of Applied Physics. – 2011. – V.109. – N.1. – P.011101-1-11.

14.Афросимов, В.В. Массоперенос при термо-электрополевой модификации стеклометаллических нанокомпозитов / В.В. Афросимов, Б.Я. Бер, В.В. Журихина, М.В. Заморянская, Д.Ю. Казанцев, Е.В. Колесникова, А.А. Липовский, В.Г. Мелехин, М.И. Петров // ЖТФ. – 2010. – Т.80. – №11. – С. 53-61.

15.Журихина, В.В. Ионообменные характеристики натриево-кальциево-силикатного стекла: определение по модовым спектрам / В.В. Журихина, М.И. Петров, К.С. Соколов, О.В. Шустова // ЖТФ. – 2010. – Т.80. – №10. – С.58-63.

16.Lipovskii, A.A. Formation and studies of highly-nonlinear glass-copper nanocomposite / A.A. Lipovskii, V.V. Zhurikhina, M. Halonen, Yu.P. Svirko, Yu. Kaganovksii // Glass Technol.: Eur. J. Glass Sci. Technol. A. – 2010. – V.51. – N.5. – P.216-219.

17.Duclere, J.R. Kerr studies of several tellurite glasses / J.R. Duclere, A.A. Lipovskii, A.P. Mirgorodsky, Ph. Thomas, D.K. Tagantsev, V.V. Zhurikhina // Journal of Non-Crystalline Solids. – 2009. – V.355. – P.2195–2198.

18.Halonen, M. Spectral mapping of the third-order optical nonlinearity of glass-metal nanocomposites / M. Halonen, A. Lipovskii, V. Zhurikhina, D. Lyashenko, Yu. Svirko // Optics Express. – 2009. – V.17. – N.19. – P.17170-17178.

19.Lipovskii, A.A. Electric field imprinting of sub-micron patterns in glass–metal nanocomposites / A.A. Lipovskii, M. Kuittinen, P. Karvinen, K. Leinonen, V.G. Melehin, V.V. Zhurikhina, Yu. P. Svirko // Nanotechnology. – 2008. – V.19. – P.1-5.

20.Lipovskii, A.A. Aluminum-boron-silicate glasses for ion exchange: characterization and influence of diffusion non-linearity / A.A. Lipovskii, D.V. Svistunov, D.K. Tagantsev, V.V. Zhurihina // Journal of Non-Crystalline Solids. – 2008. – V.354 – P.1164-1168.

21.Kaganovskii, Yu. Formation of nanoclusters through silver reduction in glasses: the model / Yu. Kaganovskii, A. Lipovskii, M. Rosenbluh, V. Zhurikhina //Journal of Non-Crystalline Solids. – 2007. – V.353. – P.2263–2271.

22.Kaganovskii, Yu. Spatially periodic formation of nanoparticles in metal-doped glasses / Yu. Kaganovskii, A.A. Lipovskii, M. Rosenbluh, V. Zhurikhina // Defect and Diffusion Forum. – 2007. – V. 263. – P. 57-61.

23.Kaganovskii, Yu. Kinetics of bulk nano-clustering in silver-doped glasses during reactive hydrogen diffusion / Yu. Kaganovskii, A. A. Lipovskii, E. Mogilko, V. Zhurikhina, M. Rosenbluh // Diffusion Fundamentals. – 2007. – V.6. – P. 42.1 - 42.2.

24.Lipovskii, A.A. Diffusion nonlinearity in aluminum-boron-silicate glasses for ion-exchanged GRIN structures: A simple technique to evaluate diffusion nonlinearity of glasses / A.A. Lipovskii, D.V. Svistunov, D.K. Tagantsev, V.V. Zhurihina // Optical Materials. – 2006. – V.28. – N.3. – P.276-284.

25.Lipovskii, A.A. Is it possible to use ion exchange in glasses for producing effective diffraction gratings? / A.A. Lipovskii, V.V. Zhurikhina // Journal of Non-Crystalline Solids. – 2005. – V.351. – P.3784–3788.

26.Gordova, M.R. A prototype of hybrid diffractive/graded-index splitter for fiber optics / M.R. Gordova, J. Liñares, A.A. Lipovskii, V.V. Zhurihina, D.K. Tagantsev, B.V., Tatarintsev, J. Turunen // Optical Engineering. – 2001. – V.40. – N.8. – P.1507-1512.

27.Журихина, В.В. Влияние нелинейности диффузии и внешнего электрического поля на формирование ионообменных дифракционных решеток в стекле / В.В. Журихина // Оптика и спектроскопия. – 2001. – T.91. – №1. – C.144-146.

28.Linares, J. New glasses for graded-index optics: influence of non-linear diffusion in the formation of optical microstructures / J. Linares, D. Sotelo, A.A. Lipovskii, V.V. Zhurihina, D.K. Tagantsev, J. Turunen // Opt.Materials. – 2000. – V.14. – N.2. – P.145-153.

29.Карапетян, Г.О. Влияние нелинейности диффузии на характеристики градиентных дифракционных структур, формируемых в стеклах методом ионного обмена / Г.О. Карапетян, В.В. Журихина, А.А. Липовский, Д.К. Таганцев, Б.В. Татаринцев // Физика и химия стекла. – 2000. – T.26. – №2. – C. 258-269.

30. Журихина, В.В. Диффузионные фазовые дифракционные решетки / В.В. Журихина // Оптика и спектроскопия. – 2000. – T.89. – №6. – C.1000-1004.

Публикации в других изданиях

31.Scherbak, S.A. Electric properties of hemispherical metal nanoparticles: influence of dielectric substrate and cover / S.A. Scherbak, O.V. Shustova, V.V. Zhurikhina, A.A. Lipovskii // 1st International School and Conference Saint–Petersburg OPEN 2014 (St.-Petersburg, Russia. March 25-27, 2014): Book of abstracts. – St. Petersburg: Academic University Publishing, 2014. – P.292-293.

32.Red’kov, A.V. Self-arrangement of periodic layers of silver nanoparticles in silicate glass / A.V. Red’kov, A.A. Lipovskii, V.V. Zhurikhina // 1st International School and Conference Saint–Petersburg OPEN 2014 (St.-Petersburg, Russia. March 25-27, 2014): Book of abstracts. – St. Petersburg: Academic University Publishing, 2014. – P.36-37.

33.Chervinskii, S. Silver nanoisland films by out-diffusion from glass substrate / S. Chervinskii, N. Kapralov, A. Red’kov, I. Reduto, V. Sevriuk, A. Lipovskii, V. Zhurikhina // "Physics, chemistry and application of nanostructures": Proceedings of the International conference Nanomeeting-2013 (Minsk, Belarus. 28-31 May, 2013). – Singapore: World scientific, 2013. – P.444 – 447.

34.Zhurikhina, V.V. Metal-dielectric nanocomposites: novel materials for plasmonics / V.V. Zhurikhina, A.A. Lipovskii, O.V. Shustova, E.O. Slivina, Yu. Svirko // "Physics, chemistry and application of nanostructures": Proceedings of the International conference Nanomeeting-2013 (Minsk, Belarus. 28-31 May, 2013). – Singapore: World scientific, 2013. – P.254 – 256.

35.Червинский, С.Д. Дифракционные решетки на основе наноостровковой пленки серебра / С.Д. Червинский, О.В. Шустова, В.В. Журихина, А.А. Липовский // Российская молодежная конференция по физике и астрономии «ФизикА. СПб» (С.-Петербург, Россия. 23-24 октября, 2013): Тезисы докладов – С.-Петербург: Квадра-принт, 2013. – C.92-94.

36.Lipovskii, A.A. Spectral peculiarities of optical nonlinearity of nanocomposites containing metal inclusions / A.A. Lipovskii, O.V. Shustova, V.V. Zhurikhina, Yu.P. Svirko // International Scientific and Technical Conference Nanotechnologies of Functional Materials (NFM’2012) (Saint Petersburg, Russia. June 27–29, 2012): Book of abstracts. – Saint Petersburg: Polytechnic University Publishing, 2012 – P. 98-102.

37.Редьков, А.В. Формирование и самоорганизация нанокомпозитов при отжиге стекол в водороде / А.В. Редьков, В.В. Журихина, А.А. Липовский // Международная Балтийская школа по физике твердого тела и магнетизму (Светлогорск, Россия. 11 - 18 августа, 2012): Тезисы докладов. – Калининград: Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, 2012. – С.66-68.

38.Redkov, A.V. Formation and self-arrangement of nanocomposite materials via glass anneal in hydrogen / A.V. Redkov, A.A. Lipovskii, V.V. Zhurikhina // International conference “Nanomaterials: applications and properties” (Alushta, Ukraine. 17-22 September, 2012): Proceedings of the conference. – Sumy: Sumy State University Publishing, 2012. – V. 1. – N.1. – P.01PCN05 (4p.).

39.Halonen, M. Studies of fast optical nonlinearity of glass-metalnanocomposites / M. Halonen, Yu.P. Svirko, A.A .Lipovskii, V.V. Zhurikhina // 5th Finnish-Russian Photonics and Laser Symposium - PALS 2011 (St.-Petersburg, Russia. 18-20 October, 2011): Proceedings of the conference. – St.-Petersburg: Institution “Universities Telecommunications”, 2011. – P. 3-4.

40.Mogilko, E. Kinetics of surface clustering in silver doped glasses during reactive hydrogen diffusion / E. Mogilko, Yu. Kaganovskii, A. Lipovskii, V. Zhurikhina // Proceedings of sixteenth annual international conference on composites/nano engineering (ICCE-16) (Kunming, Yunnan Province, China. July 20-26, 2008.): Proceedings of the conference. –Sun Light Publishing, Canada, 2008. – P. 491-492.

41.Журихина, В.В. Электролитография на основе нового нанокомпозитного материала. / В.В. Журихина // Политехнический симпозиум «Молодые ученые – промышленности Северо-Западного региона» (Санкт-Петербург, Россия. 6 декабря, 2007): Материалы конференции. – Санкт-Петербург: Издательство Политехнического университета, 2007. – С.107-108.

42.Zhurikhina, V.V. Electrolithography based on a novel nanocomposite material / V.V. Zhurikhina, A.A. Lipovskii, V.G. Melehin // 11th International Venturing Seminar “Russian technologies for industry, nanotechnologies in electronics, energetic, ecology and medicine” (St.Petersburg, Russia. 20-23 November, 2007): Book of Abstracts. – St. Petersburg, 2007. – P.81.

43.Kaganovskii, Yu. Spatially periodic formation of nanoparticles in metal-doped glasses / Yu. Kaganovskii, A. Lipovskii, V. Zhurikhina, M. Rosenbluh // 4th international Workshop DIFTRANS-07 (Sofiyivka (Uman), Ukraine. July 16-21, 2007): Proceedings of the conference. – Cherkasy, 2007. – P. PL-4.

44.Halonen, M. Formation and studies of highly-nonlinear glass-metal nanocomposite / M. Halonen, Yu. Kaganovksii, A.A. Lipovskii, Yu.P. Svirko, V.V. Zhurikhina // Proceedings of International Congress on Glass 2007 (Strasbourg, France. July 1-6, 2007): Proceedings of the conference. – Strasbourg, 2007. – Paper K32.

45.Tagantsev, D.K. Silver-phosphate glasses for grin lenses with high numerical aperture / D.K. Tagantsev, A.A. Lipovskii, P.C. Schultz, B.V. Tatarintsev, V.V. Zhurikhina // International Congress on Glass (Strasbourg, France. July 1-6, 2007): Proceedings of the conference. – Strasbourg, 2007. – Paper L17.

46.Zhurikhina, V. Formation of glass-metal metamaterials via reactive diffusion: a model / V. Zhurikhina, A. Lipovskii, Y. Kaganovskii // SPIE Europe Optics and Optoelectronics, Conference 6581: Metamaterials (Prague, Czech Republic. 16-19 April, 2007): Proceedings of the conference. – Proceedings of SPIE, Volume 6581: Metamaterials II Editor(s): Vladimir Kuzmiak, Peter Markos, Tomasz Szoplik, 2007. – Paper 6581-09.

47.Kaganovskii, Yu. Spatially periodic formation of nanoparticles in metal-doped glasses / Yu. Kaganovskii, A. A. Lipovskii, M. Rosenbluh, V. Zhurikhina // IXth Seminar on diffusion and thermodynamics of materials (Brno, Czech Republic, 2006): Proceedings of the conference. – Trans. Tech. Publications, 2006. – P.19.

48.Kaganovskii, Yu. Nano-clustering in silver-doped glass in hydrogen atmosphere / Kaganovskii Yu., Lipovskii A., Rosenbluh M., Zhurikhina V. // International Conference on Nanoscience and Technology (Basel, Switzerland, 2006): Abstracts book. – P.105.

49.Zhurikhina, V.V. Design and studies of new glasses for GRIN optics within the frames of joint research project under CRDF / V.V. Zhurikhina, A.A. Lipovskii, D.K. Tagantsev, P.C. Schultz // International Education and Science Cooperation (Saint Petersburg, Russia, 21-25 June, 2006): Proceedings of the conference. – P.121-128.

50.Kaganovskii, Yu. Formation of metallic nanoparticles in glasses: the model / Yu. Kaganovskii, A. Lipovskii, M. Rosenbluh, V. Zhurikhina // 1st International Symposium on Innovations in Advanced Materials for Optics and Electronics (La Rochelle, France. 14 -17 June, 2006): Proceedings of the conference. – Universite de La Rochelle, 2006. – P.17.

51.Lipovskii, A.A. Aluminum-boron-silicate glasses for ion exchange: characterization and influence of diffusion non-linearity / A.A. Lipovskii, D.V. Svistunov, D.K. Tagantsev, V.V.Zhurihina // International Symposium on Glass in connection with the Annual Meeting of the International Commission on Glass (ISG/ICG’ 2005) (Shanghai, China. April 10-14, 2005): Proceedings of the conference. – Paper P-44.

52. Журихина, В.В. Элементы оптики твердого тела и твердотельных нанокомпозитов // В.В. Журихина, А.А. Липовский: Учеб. пособие. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. – 125 с. (Физика в политехническом университете).