МЕГАГРАНТЫ

Международная лаборатория гибридных фотонных
наноматериалов

О лаборатории

Наименование проекта
Линейные и нелинейные оптические эффекты на наноуровне для создания биосенсоров новых поколений.

№ договора:

14.Y26.31.0011

Сайт лаборатории

Наименование организации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"

Область научных исследований
Нанотехнологии

Целью проекта является проведение детальных исследований по взаимодействию света и вещества на наноуровне, в частности, в нано-био-интерфейсе. Задачами проекта являются:
- создание лаборатории нано-биофотоники (ЛНБФ) мирового уровня для проведения детальных исследований по взаимодействию света и вещества на наноуровне, в частности, в нано-био-интерфейсах;
- исследование эффекта управляемой излучением прозрачности гибридных наноструктур;
- создание платформы биосенсорных систем на основании прямых взаимодействий функционализированных плазмонных наноструктур с аналитами;
- создание платформы биосенсорных систем на основе гибридных нанометок, включающих плазмонные и полупроводниковые наночастицы;
- создание платформы биосенсорных систем на основе плазмонныхнаноструктур и органических J-агрегатов;
- исследование эффекта сильной связи в гибридных наноструктурах — оптимизация гибридных нанометок;
- исследование эффекта сильной связи на конверсию фотолюминесценции в гибридных нанометках;
- создание платформы биосенсорных систем на основе эффекта гибридизации спектров фотолюминесценции;
- разработка прототипов биосенсорных систем;
- создание стартап-компании, внедрение и коммерциализация разработанных технологий;
- включение ЛНБФ в проект программы Horizon 2020;
Предлагаемый проект будет основан на сочетании ключевых концепций и технологий в области нано-биофотоники, которые послужат основой для разработки новых подходов к сенсингу с использованием нелинейных нанофотонных эффектов.
Тематика исследований будет включать в себя экситон-плазмонные взаимодействия в органических/неорганических гибридных системах и био-наноструктурах и преобразование люминесценции с повышением частоты излучения в гибридных нанозондах.

Ведущий учёный

Yury Racovich 

ФИО: Ракович Юрий Петрович

 

Дата рождения 12.03.1962

Гражданство
Беларусь, Ирландия

Ученые степень и звание

Доктор философии

Место работы

Центр физики материалов (фонд Икербаск)

Область научных интересов

Нанофотоника; оптика квантовых точек (нанокристаллов); оптика экситонов в органических/неорганических гибридных наноматериалах; оптика микрорезонаторов; нано-биогибридные материалы; высокоэффективное аккумулирование световой энергии; плазмонные наночастицы и наноструктуры

Достижения и награды

3-я премия за лучшее изображение, полученное методом визуализации времени жизни флуоресценции (PicoQuant Application Gallery Contest), Германия (2011)
Инновационная Премия за достижения в области изобретений и за создание новой интеллектуальной собственности. Centre for Research on Adaptive Nanostructures, Ирландия (2010)
Грант программы NATO Science (1999)
Грант Польской академии знаний (Sniadeccy Foundation), Польша (1997)
Премия Фонда Джорджа Сороса (1996)

T. SIMON, D. MELNIKAU, A. SÁNCHEZ-IGLESIAS, M. GRZELCZAK, L.M. LIZ-MARZÁN, Y.P. RAKOVICH, J. FELDMANN, A.S. URBAN Exploring the Optical Nonlinearities of Plasmon-Exciton Hybryd Resonances in Coupled Colloidal Nanostructures The Journal of Physical Chemistry C 2016, Vol..- pp. (accepted)
D. MELNIKAU, R. ESTEBAN, D. SAVATEEVA, A. SÁNCHEZ-IGLESIAS, M. GRZELCZAK, M.K. SCHMIDT, L.M. LIZ-MARZÁN, J. AIZPURUA, Y.P. RAKOVICH Rabi Splitting in Photoluminescence Spectra of Hybrid Systems of Gold Nanorods and J-Aggregates The Journal of Physical Chemistry Letters 2016, Vol.7.- pp. 354-362 2015
D. MELNIKAU, D. SAVATEEVA, N. GAPONIK, A.O. GOVOROV, Y.P. RAKOVICH Chiroptical activity in colloidal quantum dots coated with achiral ligands Optics Express 2015, Vol.24.- no.2.- pp. A65–A73
A.V. ANTANOVICH, A.V. PRUDNIKAU, D. MELNIKAU, Y.P. RAKOVICH, A. CHUVILIN, U. WOGGON, A.W. ACHTSTEIN, M.V. ARTEMYEV Colloidal synthesis and optical properties of type-II CdSe-CdTe and inverted CdTe-CdSe core-wing heteronanoplatelets Nanoscale 2015 Vol.7.- pp. 8084–8092
I.MOURA, M.F. CERQUEIRA, D. MELNIKAU, D. SAVATEEVA,Y. RAKOVICH, J. BORGES, F. VAZ, M. VASILEVSKIY Effect of surface plasmon resonance in TiO2/Au thin films on fluorescence of self-assedmbled CdTe QDs structure Journal of Physics: Conference Series 2015 Vol.605- pp. 012025-1/7.

Результаты исследований


1. Melnikau, D., Esteban, R., Govyadinov, A.A., Savateeva, D., Simon, T., Sánchez-Iglesias, A., Grzelczak, M., Schmid,t M.K., Urban, A.S, Liz-Marzán, L.M., Feldmann, J., Aizpurua, J., Rakovich, Y.P. (2017) Linear and Nonlinear Optics of Hybrid Plexitonic Nanosystems. In: Transparent Optical Networks (ICTON), IEEE Xplore, 1–5.

2. Melnikau, D., Esteban, R., Govyadinov, A.A, Savateeva, D., Simon, T., Sánchez-Iglesias, A., Grzelczak, M., Schmidt, M.K., Urban, A.S., Liz-Marzán, L.M., Feldmann, J., Aizpurua, J., Rakovich, Y.P., (2017) Strong coupling effects in hybrid plexitonic systems. Proceedings of SPIE, 2017, 10453, 2E1–2E6.

3. Kosmyntseva, A.V., Nabiev, I.R., Rakovich, Yu. P. (2017) Hybrid states of biomolecules in strong-coupling regime. Nanotechnologies in Russia, 2017, 12 (7–8), 315–325.

4. Dovzhenko, D.S., Ryabchuk, S.V., Rakovich, Yu.P., Nabiev, I.R. (2018) Light–matter interaction in the strong coupling regime: configurations, conditions, applications. Nanoscale, 10, 3589–3605. IF=7.367.

5. Mochalov, K.E., Vaskan, I.S., Dovzhenko, D.S., Rakovich, Yu.P., Nabiev, I. (2018) A versatile tunable microcavity for investigation of light–matter interaction. Review of Scientific Instruments, 89, 053105–1/8.

6. Rakovich, Y.P. (2018) Organic–Inorganic Hybrid Nanosystems for Photodynamic Therapy, KnE Energy & Physics [S.l.], April, 416–419.

7. Melnikau, D., Hendel, T., Linkov, P.A., Samokhvalov, P.S., Nabiev, I.R., Rakovich, Yu.P. (2018) Energy transfer between single semiconductor quantum dots and organic dye molecules. Zeitschrift für Physikalische Chemie. doi: https://doi.org/10.1515/zpch-2018-1144. IF=1.012.

8. Goncharov, S.A., Krivenkov, V.A., Samokhvalov, P.S., Nabiev, I., Rakovich, Y.P. (2018) Photoluminescence properties of thin-film nanohybrid material based on quantum dots and gold nanorods. PCNSPA 2018—Photonic Colloidal Nanostructures: Synthesis, Properties, and Applications, St. Petersburg, June 4–8, 2018. Oral presentation.

9. Melnikau, D., Govyadinov, A.A., Sánchez-Iglesias, A., Grzelczak, M., Liz-Marzán, L.M., Rakovich, Y.P. (2018) Chirality and magneto-optical effect in coupled organic-inorganic nanostructures. PCNSPA 2018—Photonic Colloidal Nanostructures: Synthesis, Properties, and Applications, St. Petersburg, June 4–8, 2018. Invited lecture.

10. Гончаров, С.А., Кривенков, В.А., Самохвалов, П.С., Набиев, И.Р., Ракович, Ю.П. (2018) Люминесцентные свойства тонкопленочного наногибридного материала из квантовых точек и золотых наностержней. В сб.: VII Международная конференция по фотонике и информационной оптике: Сборник научных трудов, Mосква: НИЯУ МИФИ, 2018, 356–357.

11. Крюкова И.С., Довженко Д.С., Чистяков А.А., Набиев И.Р. (2018) Изготовление свободных фотонных кристаллов на базе пористого кремния. В сб.: VII Международная конференция по фотонике и информационной оптике: Сборник научных трудов, Mосква: НИЯУ МИФИ, 2018, 372–373.

12. Goncharov S.A., Krivenkov V.A., Samokhvalov P.S., Nabiev I., Rakovich Y.P. (2018) Photoluminescence properties of thin-film nanohybrid material based on quantum dots and gold nanorods. Optics and Spectroscopy, 125 (5), 726–730.

13. Krivenkov, V., Goncharov, S., Nabiev, I., Rakovich, Yu.P. (2018) Induced transparency in plasmon–exciton nanostructures for sensing applications. Laser & Photonics Reviews, 13, 1800176. DOI: 10.1002/lpor.201800176.

14. Kinastowska, K., Liu, J., Tobin. J.M., Rakovich, Yu., Vilela, F., Xu, Zh., Bartkowiak, W., Grzelczak, M. (2018) Photocatalytic cofactor regeneration involving triethanolamine revisited: The critical role of glycolaldehyde. Applied Catalysis B: Environmental, 243, 686–692. IF=11.698.

15. Довженко, Д.С., Васкан, И.С., Мочалов, К.Е., Ракович, Ю.П., Набиев, И.Р. (2019) Спектральные и пространственные характеристики мод электромагнитного поля в перестраиваемой оптической микрорезонаторной ячейке для исследования гибридных состояний “свет–вещество”. Письма в ЖЭТФ, 109(1), 12–18. IF=1.363.

16. Krivenkov, V., Goncharov, S., Samokhvalov, P., Sánchez-Iglesias, A., Grzelczak, M., Nabiev, I., Rakovich, Yu. (2019) Enhancement of biexciton emission due to long-range interaction of single quantum dots and gold nanorods in a thin-film hybrid nanostructure. The Journal of Physical Chemistry Letters, 10, 481–486. IF=8.709.

17. Dovzhenko, D., Mochalov, K., Vaskan, I., Kryukova, I., Rakovich, Y., and Nabiev, I. (2019) Polariton-assisted splitting of broadband emission spectra of strongly coupled organic dye excitons in tunable optical microcavity. Optics Express, 27 (4), 4077–4089. IF=3.356.

Back to top