Науковий семінар (архів)
На кафедрі працює науковий семінар з проблем прикладної фізики. В семінарі приймають участь викладачі кафедри, аспіранти, студенти старших курсів та науковці з інших установ. Тематика охоплює різні напрямки з високих фізичних технологій, нанотехнологій, фізики живих систем та фізики енергетичних систем. Науковий семінар дозволяє познайомити студентів та викладачів кафедри з сучасним станом досліджень в різноманітних галузях та полегшити обрання свого власного наукового шляху, розвиває професійні зв'язки діючих науковців різних галузей та дозволяє презентувати наукові результати колегам.
Анонси семінарів ви можете знайти у відповідному розділі новин.
Перелік актуальних семінарів цього року
Нижче наведено перелік семінарів які вже відбулись (архів 2020-2022 рік)
02.06.23 Scientific seminar "Inducing ferroelectricity in IV-VI compounds by germanium doping"
Speaker: Tetiana Zakusylo, PhD student (Prof. Springholz group) at the Institute of Semiconductor and Solid State Physics, Johannes Kepler University, Linz, Austria
Seminar language: English
Annotation:Ferroelectrics are materials that possess a switchable spontaneous polarization due to a spontaneous symmetry-breaking of a crystal lattice from a centrosymmetric to a non-centrosymmetric tetragonal,[1] rhombohedral,[2] or orthorhombic [3] structure, which occurs at a critical temperature, known as Curie temperature. Ferroelectrics also exist in the IV-VI compounds due to their rich polymorphism caused by the different nature of the chemical bonds. [4] In particular, α-GeTe represents an outstanding member of the so-called ferroelectric Rashba semiconductors (FERS) [5-7] that are particularly attractive for spin electronic devices.
Based on the fact that α-GeTe is a strong ferroelectric Rashba material [5-7] with high Curie temperature of 720 K[8] and a distorted rhombohedral structure with very large cation/ion sublattice displacement [9], ferroelectricity can be induced in paraelectric semiconductors of the IV-VI group by germanium doping. Such ferroelectric behaviour is of particular interest for the development of ferroelectric topological crystalline insulators based on the IV-VI compounds.
- Wördenweber, R. Ferroelectric Thin Layers. in Comprehensive Semiconductor Science and Technology vols 1–6 (2011).
- Bauer, G., Jantsch, W. & Bangert, E. Band edge structure of ferroelectric IV–VI compounds. in Festkörperprobleme 23 27–48 (Springer Berlin Heidelberg, 1983). doi:10.1007/BFb0107968.
- Böscke, T. S., Müller, J., Bräuhaus, D., Schröder, U. & Böttger, U. Ferroelectricity in hafnium oxide thin films. Appl. Phys. Lett. 99, (2011).
- Nimtz, G. & Schlicht, B. Narrow-Gap Lead Salts. in Narrow Gap Semiconductors. Springer Tracts of Modern Physics (eds. Dornhaus, R., Nimtz, G. & Schlicht, B.) vol. 98 1–117 (Springer Berlin Heidelberg, 1983).
- Picozzi, S. Ferroelectric Rashba Semiconductors as a novel class of multifunctional materials. Front. Phys. 2, 1 (2014).
- Liebmann, M. et al. Giant Rashba-Type Spin Splitting in Ferroelectric GeTe(111). Adv. Mater. 28, 560–565 (2016).
- Krempaský, J. et al. Disentangling bulk and surface Rashba effects in ferroelectric GeTe. Phys. Rev. B 94, 205111 (2016).
- Chattopadhyay, T. et al. Neutron diffraction study on the structural phase transition in GeTe. J. Phys. C Solid State Phys. 20, 1431–1440 (1987).
- Kriegner, D. et al. Ferroelectric phase transitions in multiferroic Ge1-xMnxTe driven by local lattice distortions. Phys. Rev. B 94, (2016).
Seminar announcement (English)
28.04.23 Науковий семінар "Індукована оловом кристалiзація аморфного кремнiю під дією лазерного випромінювання"
Доповідач: аспірант кафедри ПФ, Ольховик Ілля Володимирович
Мова семінару: українська
Анотація: Доповідь присвячена вивченню процесів iндукованої оловом кристалiзацiї аморфного кремнiю та механізмів формування нанокристалів кремнію в шаруватих структурах a-Si/Sn.
Запропоновано механізм індукованої оловом кристалізації через циклічне утворення і розпад пересиченого розчину кремнію в олові евтектичного шару на межі розділу аморфного кремнію та металевого олова.
Експериментально продемонстрована можливість отримання за допомогою індукованої металом кристалізації у плівкових шаруватих структурах a-Si/Sn нанокристалів кремнію з домінантними розмірами в діапазоні 2-7 нм. Встановлено, що утворення нанокристалів починається при темпертурі 230 ℃.
Виявлено прискорення індукованої оловом кристалізації аморфного Si під впливом лазерного випромінювання порівнянно з кристалізацією в темноті при такій же температурі. Показано існування нетеплової компоненти стимулюючого впливу лазерного світла на процеси індукованої оловом трансформації кремнія із аморфного у нанокристалічний стан.
Встановлено, що при виготовленні шаруватих плівок Si-Sn-Si методом термічного вакуумного напилення товщина шару олова та її співвідношення з шарами кремнію визначають форму і масштаб періодичної структуризації рельєфу поверхні, яка важлива для виготовлення реальних електронних приладів. Головним елементом структурування рельєфу поверхні плівок виявилися квазі-сферичні утворення діаметром від 20 нм до 2-3 мкм, первинне структурування яких відбувається у вигляді утворення шару півсферичних мікрокрапель олова вже в ході його осадження. Вторинне структурування відбувається на етапі осадження другого шару кремнію на шар олов’яних півсфер. На цьому етапі відбувається формування шару аморфного напівпровідника на поверхні рідкого металу.
Отримані результати можуть викорастані для виготовлення та контролю якості плівкового нанокристалічного кремнію для ізоморфних сонячних елементів каскадного типу.
Доповідь семінару за матеріалами роботи над дисертацією доктора філософії
10.03.23 Науковий семінар "Наноплазмоніка і її практичне використання в сенсориці та біомедицині"
Доповідач: асистент кафедри ПФ, к.ф-.м.н. Петро Демідов
Мова семінару: Українська
Анотація: На семінарі буде представлено огляд явища локалізованого поверхневого плазмонного резонансу (ЛППР) у металевих наночастинках та його практичне використання в сенсориці та біомедицині. Унікальною особливістю наночастинок є той факт, що їх хвильову позицію (довжину хвилі поглинання) можна регулювати, змінюючи форму, розмір, склад і оточуюче середовище відповідно до цілей застосування. У доповіді буде проведено огляд основних механізмів регуляції, доступних на даний час. Зокрема, розглянемо часто вживаний метод регуляції залежності хвильової позиції від матеріалів - золота, срібла, міді, алюмінію і сплаву золото-срібло при відносно однакових умовах і параметрах наночастинок. Буде згадано вплив еліптичної, пірамідальної, сферичної і циліндричної форми на хвильову позицію ЛППР. Також буде показано вплив наночастинок із різною площею і висотою однакової форми на резонансну позицію поглинання. Окрім того, буде продемонстровано менш вживані методи регуляції, такі як контрольована регуляції відстані між частинками в одному і двох вимірах. Показано, що хвильову позицію можно регулювати за рахунок зміни оточуючого середовища : товщини підкладинки, товщини шару на поверхні наночастинки. Нарешті, буде також згадано реальні приклади застосування в сенсориці і біомедицині.
Відео-запис семінару (youtube)
09.12.22 Scientific seminar "LED and waveguide-based multichannel optical stimulation probes for optical Cochlea Implants"
Speaker: Professor Ulrich Theodor Schwarz Technische Universität Chemnitz · Department of Natural Sciences
Seminar language: English
Annotation: Amongst the many technologies which are enabled by the invention of the blue LED and laser diode is the development of implants for applications in optogenetics, a field within bio-medicine. Nerve cells, but also other functionality within living biological cells, can be stimulated by light, opening the possibility for both fundamental research and medical implants. Molecules in the cell membrane act as “light switches” which are activated after illumination within a certain wavelength range, and are expressed in the cell by genetic methods. Most used is Channelrhodopsin ChR2 which is sensitive to blue light around 470 nm. However, the toolbox of opsins is continuously expanded, enabling different bio-medical functionality, but also requiring wavelengths from red to near ultraviolet for stimulation.
Bio-medical implants for optogenetics are based either on µLED arrays [1,2] or waveguides with laser diodes [3], both in stiff and flexible versions. I will discuss process technologies for both approaches. The stiff µLED implant was developed for stimulation in the cortex [1] while the flexible can also be used in the cortex, applying an appropriate implantation mechanism, but was originally developed for optical cochlea implants [2]. Both approaches allow stimulation of multiple sites in closely spaced areas of the neuronal tissue or inside the cochlea. In the case of the blue µLED array, the GaN-based light source is placed in close vicinity to the tissue, which has immediate implications for encapsulation and usage of bio-compatible materials in the implant. For the waveguide approach [3], the laser diode as light source can be placed in a remote, sealed encapsulation, with the need of an efficient and stable optical coupling to the waveguide probe.
I will address challenges and solutions regarding the integration of group-III-nitride based optoelectronic devices within bio-medical implants. Microsystem technology processes have been developed to integrate the semiconductor with flexible polymer [2,4] and on silicon based MOEMS structures. In general, these processes are also of interest for MOEMS sensor systems, wearable devices, and flexible µLED displays.
[1] S. Ayub et al., Proc. IEEE Int. Conf. Micro Electro Mech. Syst. (MEMS2016), pp. 379-382 (2016).
[2] C. Gossler et al., J. Phys. D: Appl. Phys. 47, 205401 (2014).
[3] M. Schwaerzle et al., J. Micromech. Microeng. 27, 065004 (2017).
[4] E. Klein et al., Frontiers in Neuroscience, 12, 659 (2018).
02.12.22 Науковий семінар "Енергетика України: минуле, сьогодення та майбутнє"
Доповідач: академік НАН України, професор, д.т.н. Халатов Артем Артемович.
Анотація семінару: доповідь присвячена аналізу стану енергетики України у довоєнний та військовий періоди, аналізуються можливі напрями розвитку енергетики країни у післявоєнний період.
Енергетика є однією з глобальних проблем людства, яка визначає сталий розвиток економіки країни та рівень життя населення. У розвинених країнах потужність встановлених джерел енергії становить близько 10 кВт на 1 особу (в Україні – трохи більше 1 кВт).
До 2022 р. встановлена потужність електростанцій України становила 56 млн. кВт, у тому числі теплових електростанцій – 60.9%, атомних електростанцій – 23.1% (понад 50% виробництва електроенергії), гідроелектростанцій – 9.4%. Слід зазначити, що в енергетиці України використовувалися переважно застарілі технології з низькою енергоефективністью та негативним впливом на навколишнє середовище. Сьогодні до кінцевого споживача сягає всього 55% виробленої енергії.
В даний час внаслідок бойових дій понад 40% енергетики України виведено з ладу, після шостої ракетної атаки Росії практично не залишилося непошкоджених великих теплових та гідроелектростанцій. У країні передбачається запровадження режиму жорсткої економії електроенергії, причому в умовах регулярних відключень електроенергії Україна житиме до кінця березня 2023 р. Загалом збитки «Укренерго» через російську агресію перевищили 70 млрд. гривень.
Вважається, що у післявоєнний період розвиток енергетики може отримати новий імпульс за рахунок переведення економіки країни на новий технологічний рівень. У майбутньому буде модернізовано атомну енергетику, побудовано екологічно чисті теплові станції, введено в дію нові гідро- та гідроакумулюючі станції. Отримають розвиток інноваційні та енергозберігаючі технології, ТЕЦ на біомасі, воднева енергетика. Буде посилено вимоги до енергоефективності будівель.
Загалом відновлення енергетики України розраховане на 10 років (3 етапи) і потребуватиме більш 700 млрд. долл. США. Одним із пріоритетних завдань післявоєнного відновлення стане забезпечення енергонезалежності країни.
25.11.22 Науковий семінар "Введення в 3D друк полімерними матеріалами"
Доповідач: завідувач відділу зварювання пластмас Інституту електрозварювання ім. Є.О.Патона НАН України, професор, д.т.н. Юрженко Максим Володимирович.
Анотація семінару: Адитивні технології або як їх просто називають 3D друк уже стійко увійшов у людське життя. Його використовують у багатьох сферах життєдіяльності людини - від виготовлення дитячих іграшок до виробництва індивідуальних імплантів медичного призначення. Ми розглянемо власне поняття полімерів та полімерних композитів, їх структуру, властивості та сфери застосування, обговоримо найбільш розповсюджені технології 3D друку, зануримося у наукові основи цих процесів на прикладі найбільш популярної технології FDM (Fused deposition melting) 3D друку. Наприкінці окреслимо майбутні перспективи розвитку адитивних технології, зокрема перехід від 3D друку до 4D друку.
30.10.22 Робочий науковий семінар "Гідрогелі медичного призначення"
Семінар відбувся 30.10.22 у змішаному форматі (онлайн та офлайн) за участю гуртка "Актуальна прикладна фізика"
09.06.22 науковий семінар "Оцінка параметрів концепту гібридної електрохімічної рушійної установки літального апарата"
Доповідач: Макарчук Богдан Олексійович, студент 1 курсу магістратури кафедри прикладної фізики НН ФТІ, група ФФ-11мн 
Анотація семінару: У сфері ракетного двигунобудування станом на зараз існує проблема підвищення ефективності двигунів для роботи у перехідних середовищах або ж за умов, де потрібна найбільша питома енергія робочого тіла на одиницю її маси. Наявні типові хімічні ракетні рушійні установки вирішують цю проблему лише частково, зазвичай жертвуючи іншими показниками, таким чином обмежуючи сферу використання установки до конкретних ступеней спеціалізованої ракети-носія.
Ми ж розглянемо інший, альтернативний підхід до даної науково-технічної проблеми - гібридизацію ракетного двигуна як такого, шляхом надання енергії робочому тілу реактивного двигуна як за рахунок хімічної реакції згоряння компонентів палива, так і за допомогою згенерованого у межах установки електромагнітного поля.
Даний підхід у межах саме ракетного двигуна є новим, і тому він потребує нової методики розрахунку параметрів установки і схеми технічної реалізації пристрою.
Саме ці два аспекти і будуть розглянуті упродовж нашої зустрічі.
10.02.22 науковий семінар "Динамічні поперечні лазерні моди"
Доповідач: Япаров Володимир Володимирович, к.ф.-м.н., ст. н. с. Філії прикладної оптики Інституту фізики НАН України.
Анотація до семінару: Завдяки наявності підсилюючого нелінійного середовища всередині лазера світ лазерних мод набагато різноманітніший, ніж світ мод порожнього резонатора, який в більшості випадків зводиться до добре відомих сімейств Лагер- або Ерміт-Гаусових мод. Просторово-часові структури лазерної генерації залежать від нелінійності середовища та конфігурації резонатора. У вузько апертурному лазері, який характеризується числом Френеля 1 ≤ NF ≤ 3, головну роль у формуванні просторово-часових структур відіграють граничні умови на апертурі. В такому випадку лазерні моди повторюють моди низького порядку порожнього резонатора. При збільшені числа Френеля збільшується вплив нелінійності середовища на формування структур, в той час, як зменшується вплив апертурних граничних умов. І при NF більше 100 структури поля стають незалежними від граничних умов.
У випадку середньо апертурного резонатора ( NF від 3 до 10) лазер може випромінювати пучок з обертовими кластерами сильно зв’язаних оптичних вихорів. Широко апертурний лазер (NF більше 10) в бістабільному режимі дозволяє збуджувати просторові лазерні солітони з фазовими та/або поляризаційними топологічними дефектами.
На цій зустрічі будуть розглянуті динамічні лазерні моди середньо апертурного лазера. Також будуть показані просторові лазерні солітони широко апертурного бістабільного по інтенсивності лазера.
16.12.21 науковий семінар "Перспективи нейронауки у відновленні зору"
Доповідач: Думанська Ганна Валентинівна, к.б.н., ст.н.с. відділу фізіології нейронних мереж Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАНУ.
Анотація до семінару: Зорова система надає людині більше 80% загальної сенсорної інформації. Спадкові захворювання, професійні навантаження та погіршення екологічної ситуації спричинюють збільшення щорічного світового приросту кількості пацієнтів з нейропатіями зорової системи. Навіть за умов вчасної діагностики та регулярної терапії ці захворювання в деяких випадках призводять до поступової а часто і необоротної втрати зору. Наразі розробки та дослідження багатьох провідних лабораторій світу спрямовані на попередження втрати та відновлення зору. Одна з тематик відділу фізіології нейронних мереж Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАНУ присвячена дослідженню препатологічних станів сітківки та зорового нерва.
На цій зустрічі буде освітлено основні досягнення світової спільноти науковців та лікарів по відновленню зору. Також буде представлено розробки та досягнення нашого відділу спрямовані на попередження розвитку необоротних процесів у зоровому аналізаторі.
Час проведення семінару 16:00. Формат проведення семінару уточнюється
09.12.21 Науковий семінар "Нові 2-вимірні кристали: незвичайні властивості, надпровідність та зв’язок із океанічними екваторіальними хвилями"
Доповідач: аспірант кафедри ПФ Орєхов Дмитро
Анотація до семінару: В доповіді будуть обговорюватися експериментальні та теоретичні результати останніх років стосовно пошуків нових кристалів та вивчення їх властивостей. Основну увагу буде приділено дайс, Ліб та кагоме граткам, які містять псевдоспін-1 ферміони із плоскою зоною в спектрі. Експерименти свідчать, що в таких матеріалах досить легко отримати надпровідність. Крім того, вони демонструють незвичайні фізичні властивості, такі як наявність локалізації навіть за відсутності безладу в системі. Також буде розглянуто зв’язок Ліб гратки із океанічними екваторіальними хвилями. Незважаючи на різницю в масштабах, в двох моделях відбуваються схожі явища с точки зору топології. Тому виникнення крайових станів в стрічках із Ліб гратки та виникнення екваторіальних хвиль Кельвіна, Янаі та Россбі є наслідками аналогічних властивостей систем.
Час проведення семінару 16:00.
25.11.21 Scientific seminar "Exciting Physics of Rare-Earth Borides"
Speaker: Professor for Neutron Spectroscopy Technische Universität Dresden, Dr. rer. nat. Dmytro Inosov.
Seminar language: English
Annotation: Metal borides are a multifarious family of crystalline compounds ranging from layered quasi-two-dimensional metals to cubic Kondo insulators. They represent a rich playground for studies of magnetism, superconductivity, heavy-fermion behavior, and hidden-order phases. These materials find applications as electron emitters, thermoelectrics and x-ray monochromators. Rare-earth borides also attract interest from the point of view of fundamental physics due to their highly unusual low-temperature properties that have been studied for more than 50 years and still remain a hot topic in condensed matter physics. In this lecture I will present some examples of fundamental physical problems arising in this family of compounds. These include the hotly debated topological Kondo insulator state in SmB6, the unusual field-space anisotropy in magnetic phase diagrams of hexa- and dodecaborides, and the quest to understand multipolar order in CeB6 also known as "hidden order", as well as its excitation spectrum. With examples from our own research performed in the last 10 years, I will demonstrate how neutron spectroscopy can shed light on some of these exciting physical problems.
Time 16:00 Seminar will be held online at zoom.us platform.
Seminar announcement (English)
18.11.21 Науковий семінар "Стелс-технології та нові процесори: магноніка та оптика нанооб'єктів"
Доповідач: доктор фізико-математичних наук, доцент, професор кафедри загальної фізики ФМФ КПІ ім. Ігоря Сікорського Куліш В.В.
Анотація семінару: Популярність та актуальність нанотехнологій забезпечується унікальними фізичними властивостями наносистем. Зокрема, широке застосування в техніці знаходять наразі - а також є перспективними для майбутніх застосувань - магнітні (в тому числі спін-хвильові) та оптичні властивості наносистем різних конфігурацій. Семінар буде присвячено фізиці наносистем та нанотехнологіям взагалі. Особливу увагу буде приділено взаємодії наносистем з електромагнітними хвилями, а також магнітним властивостям наносистем - передусім спіновим хвилям (та спіновим збудженням взагалі) у наносистемах.
Час проведення семінару 16:00
Семінар буде проходити онлайн на платформі zoom.
Посилання на zoom конференцію: https://us02web.zoom.us/j/89395480814?pwd=T3Q4ZUgzczlzUERoaG1rSHBTMHQ3Zz09
Якщо ви плануєте брати участь в семінарі або хочите зазделегіть поставити питання доповідачу, ви можете заповнити гугл-форму (це також полегшить адміністрування самого семінару).
04.06.21 Спільний семінар з дослідницьким центром Huawei Україна
04.06.21 о 14-00 відбувся семінар від Київського дослідницького центру Хуавей Україна для аспірантів і студентів спеціальності 105 Прикладна фізика і наноматеріали. Семінар пройшов онлайн.
Доповідачі: директора центру Fu Xing, провідний експерт Хайрнасов Сергій Манісович, менеджера з кооперації Ушаков Микола Володимирович.
16.04.21 науковий семінар "Спінтроніка: від магнітних голівок до антиферомагнітних чипів"
Доповідач: доктор наук, професор університету ім. Йогана Гутенберга міста Майнц, Німеччина - Гомонай Олена Василівна.
Анотація до семінару: Донедавна інформаційні технології спиралися на фізику 20 сторіччя і використовували магнітні поля для керування феромагнетиками, електричні струми для керування зарядами. В цій доповіді я розкажу, як фізика 21 сторіччя змінила ці технології, як і чому електричний струм здатен керувати спіном електрона, що таке антиферомагнетики і чому в чому вони кращі за інші магнітні матеріали. Ми познайомимося із сучасними методами поляризації електричного струму, дізнаємося про спіновий ефект Хола та поле Нееля. Я також розкажу про те, яким чином можна "записувати" і "зчитувати" інформацію з антиферогманітних чипів і де вони можуть знайти застосування.
15.10.20 Семінар за матеріалами докторської Монастирського Г.Є.
Тема дисертації: ЗАКОНОМІРНОСТІ ФАЗОВИХ СТРУКТУРНИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ В НЕОДНОРІДНИХ, НЕРІВНОВАЖНИХ І ПРОСТОРОВО ОБМЕЖЕНИХ СТАНАХ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ
Доповідач: Монастирський Геннадій Євгенович, Доцент кафедри прикладної фізики НТУУ «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
За матеріалами дисертації на здобуття ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.13 – фізика металів