Светлана Сапарина, аспирантка Института физики Казанского федерального университета, одержала победу в конкурсе Российского фонда фундаментальных исследований на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре.
Диссертационная работа Светланы Сапариной, которую она пишет под руководством доцента кафедры оптики и нанофотоники Института физики КФУ, доктора физико-математических наук Сергея Харинцева, называется «Нанодиагностика углеродных аллотропов с помощью электроиндуцированного гигантского комбинационного рассеяния света».
В работе исследуются аморфные углеродные нанопокрытия, которые используются в качестве защитного слоя для оптических волокон.
«Оптические волокна сейчас активно применяются в телекоммуникационной сфере, в медицине, а также в качестве распределенных спектроскопических и акустических детекторов в геологоразведке нефтяных скважин, – рассказывает С.Сапарина. - Используемые для регистрации данных в нефтяных скважинах оптические волокна зачастую испытывают воздействие высоких температур (до 300 °С) и давлений (до 150 атмосфер), что приводит к появлению трещин на их поверхностях. Чтобы защитить оптоволокно от агрессивной окружающей среды, его часто покрывают тонким слоем аморфного углерода. К сожалению, водород и влага на поверхность оптоволокна все же проникают, что приводит к значительным оптическим потерям и неэффективности использования таких датчиков в целом. До сих пор нет полного понимания причин возникновения дефектов в углеродном слое, способствующих проникновению водорода и влаги к поверхности волокна».
Исследование молодого физика направлено на развитие комбинированного метода гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) света, в основе которого лежит физический принцип электро-ассистируемого сигнала гигантского комбинационного рассеяния света.
При помощи этого метода, предназначенного для наноспектроскопического анализа поверхности разупорядоченных проводящих наноструктур, нагреваемых постоянным электрическим током, аспирантка планирует изучить неоднородный состав углеродного покрытия оптоволокна.
«Разрабатываемый нами метод электро-индуцированного ГКРС благодаря большой плотности тока в точках соприкосновения углеродных наноструктур откроет возможность визуализировать гетерогенную поверхность углеродного покрытия. Более того, усиление оптического ближнего поля в таких “горячих” точках позволит разрешить спектральную структуру сильно перекрытых полос КР-спектра углеродного слоя», - сообщила Светлана Сапарина.
По словам девушки, развитие методики электро-ассистируемого гигантского комбинационного рассеяния света позволит решить как фундаментальные проблемы физики (когерентный режим ГКР), так и прикладные задачи, направленные на создание углеродных покрытий и композитов, защищающих оптическое волокно от воздействия агрессивной химической среды.