Fotonika

Home Kutatás Fotonika

Fotonika osztály

osztályvezető: Petrik Péter

FOTONIKA (a Photonics Dictionary nyomán)

A foton a fény – vagy az elektromágneses sugárzó energia más formáinak elemi egysége. A fotonok előállításával és tulajdonságaik kiaknázásával foglalkozó eljárások gyűjtőneve a fotonika.

Ide tartoznak a fény kibocsátását, továbbítását, átalakítását, erősítését és érzékelését szolgáló eszközök és alkotó elemeik: lézer és egyéb fényforrások, száloptika, elektro-optikai átalakítók és ezek összetett rendszerei.

A fotonika alkalmazási területei az energia termelésétől az érzékelésen, telekommunikáción át az információ-feldolgozásig terjednek.

A laboratórium feladatai: felületek és vékonyrétegek kialakítása és roncsolásmentes vizsgálata nagy felületen, fotonikus és összetett szerkezetekben, folyamatkövető módon; optikai és mágneses anyagvizsgálati eljárások fejlesztése az érzékenység növelése és a vizsgálható anyag- és szerkezettípusok kiszélesítése céljából; önszerveződő felületi nanostruktúrák kialakítása és spektroszkópiai vizsgálata; valamint folyadék-szilárd határfelületek folyamatkövető optikai vizsgálata elsősorban fehérjék és összetett biomolekulák kitapadásának megértése és optimalizálása céljából szenzorikai alkalmazásokhoz.
A 2017-es év néhány fontosabb eredménye:

  • A mágneses hiszterézis hurkok szisztematikus mérésén alapuló, az utóbbi időben kifejlesztett Mágneses Adaptív Teszt (Magnetic Adaptive Testing, MAT) eljárást szisztematikusan összehasonlították állandó mágnesezést használó és passzív roncsolásmentes mágneses módszerekkel, és igazolták a MAT módszer nagyobb érzékenységét és jobb alkalmasságát a felülettől nagyobb mélységben lévő inhomogenitások és anyaghibák kimutatására.
  • A MAT módszert tesztmintákon vizsgálták, és végeselemes számolásokkal összehasonlítva mutatták meg, hogy ez a roncsolásmentes módszer alkalmas a vizsgált minta geometriai hibáinak kvantitatív meghatározására. Igazolták továbbá a MAT módszer alkalmasságát ponthegesztések roncsolásmentes minősítésére.
  • Egyrészecske spektroszkópiai módszert fejlesztettek és alkalmaztak arany nanorészecskék kölcsönhatásainak és a kolloid rendszer kémiai és fizikai paramétereinek önszerveződésre gyakorolt hatásának megértésére és kontrollálására.
  • Kapilláris híd módszert fejlesztettek felületek nedvesítési tulajdonságainak és ezzel összefüggő paramétereinek (pl. tisztaság) nagypontosságú vizsgálatára.
  • Polarizációs optikai módszert fejlesztettek vékonyrétegek vastagságának és felületi minőségének nanométeres érzékenységű kvantitatív meghatározására nagy felületen (akár egy négyzetméter), nagy felbontással (közel ezer képpont) és nagy sebességgel (néhány másodperc). Az általuk kifejlesztett módszer unikális ilyen méretű felületek nagypontosságú és kvantitatív rétegtérképezésére.
  • Genetikailag módosított bakteriális filamentumokból készítettek elektromos vízszennyezettség-mérésre alkalmas szenzort.
  • Optikai modellt és módszert fejlesztettek cirkónium oxidba ágyazott germánium nanorészecskék optikai vizsgálatára.
  • Szilícium-germánium rendszerben meghatározták az összetétel és a hidrogénkoncentráció hatását az optikai tulajdonságokra, valamint meghatározták a hőkezelés során végbemenő hidrogénkiválás aktivációs energiáját.
  • Mérőberendezést fejlesztettek speciális fotolumineszcencia vizsgálatokra.

Az ellipszometriához kapcsolódó bővebb információ az osztály által üzemeltetett www.ellipsometry.hu oldalon.