Research Interest
Мы продолжим работу по: a) улучшению качества упорядоченности коллоидных кристаллов; b) рассчитыванию и сравниванию с экспериментом дифракции с помощью неупорядоченных фотонных кристаллов; c) работе над разработкой недорогого покрытия для повышения эффективности солнечных элементов. Группа: доктор Максим Козлов (Ph.D), Ассель Рахметова (бакалавр), Ельбир Кажкорим (бакалавр) Финансирование: В настоящее время финансируются 3 проекта.
ОБРАЗОВАНИЕ
1) стпень магистра, Московский физико-технический институт, Россия.
2) степень PhD, Университет Питтсбурга, США, 2006 год.
ПОДХОДЫ И МЕТОДЫ
Фотонные кристаллы представляют собой наноструктуры с «кристаллическими» типами периодичности. Они могут использоваться для управления светом через дифракционный процесс. Мы контролируем сформированный свет с помощью фотонных кристаллов. 1) Расчеты и численное моделирование. Мы разработали новые методы и программное обеспечение для расчета дифракции фотонными (коллоидными) кристаллами. 2) Изготовление: Мы изготавливаем тонкие пленки фотонных кристаллов самоорганирующимися наночастицами в плотноупакованные кристаллические структуры, используя два метода: методы вертикального осаждения и капиллярного осаждения. Мы также изготовливаем фотонные кристаллы с помощью самоорганизующихся неплотно упакованных коллоидных кристаллов, а из жидких, подобных коллоидным кристаллам, синтезируем неплотно упакованные твердые коллоидные кристаллы. Мы также изготавливаем и анализируем монослои наносфер, расположенных в двумерной гексагональной решетке. 3) Характеристика: мы первыми использовали спектроскопию с угловым разрешением, чтобы исследовать структуру и упорядоченность фотонных кристаллов. Мы решили давнюю проблему происхождения дифракционных дисперсионных линий, наблюдаемых в направлении зеркального отражения, с помощью многодифракционного механизма. Мы также выяснили, как добиться наилучшего качества упорядоченности коллоидных кристаллов за счет управления электростатическим сопротивлением отталкивания между коллоидными частицами. 4) Практические применения. Мы нашли новый волноводный эффект в фотонных кристаллах, который будет полезен для сбора света солнечными фотогальваническими элементами. Мы обнаружили, что падающий свет может быть эффективно сконцентрирован и перенаправлен вдоль поверхности тонкопленочных фотонных кристаллов.
1) A. Tikhonov, N. Kornienko, J. Zhang, L. Wang and S. A. Asher “Reflectivity Enhanced 2D Dielectric Particle Array Monolayer Diffraction”, J. Nanophotonics, Vol. 6, 063509 (2012).
2) U.S. Patent No. 13/553,555: J. Zhang, L. Wang, A. Tikhonov and S. A. Asher “Methods for making and compositions of two dimensional particle arrays” (2012).
3) J. Zhang, L. Wang, J. Luo, A. Tikhonov, N. Kornienko and S. A. Asher “2-D Array Photonic Crystal Sensing Motif”, J. Am. Chem. Soc., 133, 9152 (2011).
4) J. Bohn, A. Tikhonov and S. A. Asher, “Colloidal Crystal Growth Monitored By Bragg Diffraction Interference Fringes”, J. Colloid Interface Sci., 350, 381, (2010).
5) J. Bohn, M. Ben-Moshe, A. Tikhonov, D. Qu and S. A. Asher, “Charge stabilized crystalline colloidal arrays as templates for fabrication of non-close-packed inverted photonic crystals”, J. Colloid Interface Sci., 344, 298 (2010).
6) A. Tikhonov, J. Bohn and S. A. Asher, “Photonic crystal multiple diffraction observed by angular-resolved reflection measurements”, Phys. Rev. B. 80, 235125 (2009).
7) A. Tikhonov, R.D. Coalson and S.A. Asher, “Light diffraction from colloidal crystals with low dielectric constant modulation: Simulations using single-scattering”, Phys. Rev. B, 77, 235404 (2008).
8) A. Tikhonov, R. D. Coalson, Y. Dahnovsky, “Calculating Electron Current in a Tight-Binding Model of a Field-Driven Molecular Wire: Application to Xylyl-Dithiol”, J. Chem. Phys. 117, 567 (2002).
9) A. Tikhonov, R. D. Coalson, Y. Dahnovsky, J. Chem. Phys., “Calculating electron transport in a tight binding model of a field-driven molecular wire: Floquet theory approach”, J. Chem. Phys. 116, 10909 (2002).
Physics I and II for Scientists and Engineers with Laboratory
Electrodynamics
Optics with Laboratories
Modern Physics with Laboratories
