НАУКОВА ШКОЛА

“Фізика і хімія напівпровідникового матеріалознавства”

Ужгородського національного університету

Наукову школу “Фізика і хімія напівпровідникового матеріалознавства” заснували в 1963 – 1972 р.р. проф. Чепур Д.В. та проф. Головей М.І., які створили, відповідно, кафедру фізики напівпровідників та кафедру неорганічної хімії, а також ПНДЛ синтезу і комплексних досліджень нових складних напівпровідників. Вказану ПНДЛ очолив проф. Сливка В.Ю. Вихованці наукової школи захистили 36 докторських дисертацій, отримали три Державні премії України в галузі науки і техніки. На тепер в рамках наукової школи проводяться дослідження на п’яти кафедрах та в НДІ фізики і хімії твердого тіла УжНУ.

Кеpiвник школи - член-кореспондент Національної академії наук України, професор, доктор фізико-математичних наук, заслужений діяч науки і техніки України, лауреат державної премії України в галузі науки і техніки,  завідувач кафедри фізики напівпровідників, директор НДІ фізики і хімії твердого тіла Височанський Юліан Миронович. Провідні науковці школи: Переш Євгеній Юлійович, доктор хім. наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України, лауреат державної премії України в галузі науки і техніки, зав. кафедри неорганічної хімії; Різак Василь Михайлович, доктор фіз.-мат. наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України, зав. кафедри твердотільної електроніки; Студеняк Ігор Петрович, доктор фіз.-мат. наук, професор, зав. кафедри прикладної фізики; Сливка Олександр Георгієвич, доктор фіз..-мат. наук, професор, заслужений працівник вищої школи України, зав. кафедри оптики. Загалом у вказаних підрозділах працюють біля 80 науковців; біля 30 техніків та допоміжних працівників.

За останні 5 років з даного напряму опубліковано 7 наукових монографій, 10 підручників, біля 300 наукових статей, отримано понад 60 патентів на винаходи, зроблено понад 250 доповідей на наукових конференціях.

Наявна широка співпраця з іншими ВНЗ, та інститутами НАН України: Львівський, Чернівецький, Волинський, Київський, Дніпропетровський університети, Інститут фізичної оптики МОН України, Інститут фізики напівпровідників НАНУ, Інститут фізики НАНУ, Інститут проблем матеріалознавства НАНУ, Інститут проблем реєстрації інформації НАНУ, ФТІНТ НАНУ, Інститут електронної фізики НАНУ та ін. Здійснюється міжнародна співпраця з університетами і науковими центрами Австрії, Іспанії, Франції, Нідерландів, США, Японії, Чехії, Польщі, Латвії, Литви, Росії та інших країн.

Виконуються дослідження нових складних халькогенідних та халькогалогенідних матеріалів (кристалів, стекол, тонких шарів та нанокомпозитів), а також біоорганічних матеріалв, з метою їх подальшого використання в нелінійній оптиці, сенсориці, акустоелектроніці, п’єзоелектроніці тощо.

Розроблені унікальнi по ефективності матеріали, серед яких кристали з найвищими на даний час п’єзомодулями, ефективні фоторефрактивні матеріали ближнього інфрачервоного діапазону з швидким відкликом, високоефективні електрооптичні та акустооптичні кристали. Отримані матеріали дозволили реалізувати значне покращення параметрів рідкокристалічних пристроїв при використанні їх в якості компоненти суспензій сегнетоелектричних наночастинок в рідких кристалах, а також отримати ефективні тверді нанокомпозити на їх основі. В склоподібних халькогенідних матеріалах в останні роки виявлено поляризаційно-чутливі фотоструктурні зміни, що мають значні перспективи використання в адаптивній оптиці. Ряд ефектів дозволяють створити нові типи сенсорів та іонних джерел струму, перспективнi термоелектричнi матеріали.

Результатами розробок є нові оптимізовані фоторефрактивні матеріали для керування та корекції лазерних променів та фазового спряження лазерів діапазону 780 – 1500 нм, що перекриває «терапевтичний» та телекомунікаційний діапазони лазерного випромінювання; високоефективні акустооптичні та електрооптичні (в тому числі хвилеводні) модулятори; нові типи сенсорів, адаптивних та фотомеханічних елементів на основі аморфних халькогенідних стекол, волокон і плівок, п’єзоелектричних, акустоелектронних та інших нелінійних матеріалів.

Отримані фундаментальні результати по механізмах фото- та термоіндукованих змін у халько(гало)генідних матеріалах різної структури, включаючи різні типи розупорядкування та просторової розмірності, у тонких шарах та їх межах. Досліджені розмірні ефекти, що дозволить оптимізувати розроблювані матеріали та пристрої на їх основі.

Експериментально та теоретично досліджені особливості впливу електрон-фононної взаємодії в сполуках з різним ступенем локалізації електронів на специфіку дипольного впорядкування. Встановлено, що виникнення спонтанної поляризації в складних халькогенідних кристалах супроводжується суттєвою перебудовою хімічних зв’язків. Виявлена граткова мультистабільність, яка характеризується трьохямним потенціалом і є результатом нелінійної взаємодії полярної м’якої оптичної моди з іншими повносиметричними модами кристалу. На прикладі конкретних кристалів встановлено, що вказаний складний потенціальний рельєф зумовлений релаксацією неподіленої електронної пари катіонів структури. Показано, що у спонтанну поляризацію основний внесок вносить електронна складова і вперше чітко проілюстрована провідна роль достатньо делокалізованих електронів в структурній сегнетоелектричній нестабільності.