Створено у 1966 році. Першим керівником відділу був академік НАНУ М.Т. Шпак. З 1993 р. відділ очолює д.ф.-м.н., професор Г.О.Пучковська. На базі відділу фотоактивності у 2006 р. створено 2 відділи: когерентної і квантової оптики (член-корр.НАНУ Л.П.Яценко) та лазерної спектроскопії (докт.фіз.-мат. наук А.М.Негрійко).
Керівник відділу
Доктор фіз.-мат. наук Пучковська Галина Олeксандрівна.
тел. +38 (044) 525 98 60 ел. пошта
Склад відділу
У відділі працюють 28 співробітників, серед них 3 доктори та 16 кандидатів наук. За всю історію існування ВФА його співробітниками захищено 10 докторських та близько 50 кандидатських дисертацій.
Головні напрямки наукових досліджень
оптичні та електронні властивості, структура і фазові перетворення в органічних невпорядкованих середовищах та нанокомпозитних матеріалах;
лазерна фізика і нелінійна оптика органічних барвників в ізотропних і рідкокристалічних розчинах.
Найважливіші досягнення
Відкрито та вперше досліджено екситонну флуоресценцію і фосфоресценцію молекулярних кристалів, а також прояви локальних станів та дефектів у спектрах цих сполук, що обумовило створення нового напрямку у фізиці твердого тіла – низькотемпературна спектроскопія неметалічних конденсованих систем (Шпак М.Т., Остапенко Н.І., Мельник В.І., Лісовенко В.О.)
Розроблено фізичні основи і створено комплекс лазерів зі змінною частотою генерації на основі розчинів органічних барвників (Шпак М.Т., Тихонов Є.О., Державна премія УРСР 1974).
Виділені надвузькі резонанси в оптичному діапазоні, що дозволило підвищити стабільність частоти лазерного випромінювання більше, ніж на 7 порядків, і на цій основі створити комплекс високостабільних лазерних систем (Данілейко М.В., Негрійко А.М., Тихонов Є.О., Яценко Л.П.; Державна премія України, 1998 р.; Премія Ленінського комсомолу, 1972 р.).
Експериментально відкрито і пояснено принципово нове явище - падіння інтенсивності флуоресценції для певної частоти, поляризації і кутів спостереження в періодичній структурі рідкого кристалу (Ільчишин І.П., Тихонов Є.О., Шпак М.Т. - 1980 р.).
Проведені піонерські дослідження по використанню природних структур рідких кристалів в лазерній фізиці. Вперше створено лазер на домішкових нематичних рідких кристалах, лазер з розподіленим зворотним зв’язком (РЗЗ) і перестроюваною частотою генерації на основі домішкових холестеричних рідких кристалів і лазерне дзеркало на рідких кристалах (І.П. Ільчишин, Тихонов Є.О., Шпак М.Т.).
Експериментально та теоретично досліджено взаємозв’язок між молекулярною структурою органічних барвників та їх лінійними та нелінійно-оптичними характеристиками, які включають спектри перепоглинання із збуджених станів, спектри та ефективність двофотонного поглинання і субпікосекундну динаміку збуджених станів. (Пржонська О.В., Бондар М.В.).
Виявлено та досліджено ефект впливу розмірного фактору (розмір та структура пор) на оптичні властивості нових нанокомпозитів типу кремнійорганічні полімери/пористі матеріали (Остапенко Н.І., Козлова Н.С.).
Вперше застосовано метод низькотемпературної термолюмінесценціїї для дослідження пасток носіїв заряду в органічних кристалах, біологічних матеріалах та карбазолвміщуючих полімерах. Виявлені дипольні пастки для носіїв заряду в домішкових органічних кристалах (Н.І.Остапенко, Скришевський Ю.А., Кадащук А.К).
Експериментально та теоретично досліджено прояви конформаційного поліморфізму і динаміки молекул довголанцюжкових аліфатичних сполук (ДАС) R1(CH2)nR2 в залежності від числа n та парності метиленових груп у ланцюгу і полярності кінцевих R1, R2, груп. Показано, що температурна залежність величини давидівського розщеплення деформаційних коливань метиленових ланцюжків в орторомбічній і моноклінній модифікаціях ДАС адекватно описується запропонованою статистично-динамічною моделлю і визначається активаційною енергією динаміки молекул та ентропією системи. (Г.О. Пучковська, Т.А. Гаврилко, І.І. Гнатюк).
Досліджені РК композити з твердими наночастинками різної природи і форми (аеросили, органоглини монтморилоніту). Показано, що електрооптичні властивості цих систем (ефект пам’яті, контраст) в електричних полях визначаються хімічною природою поверхні наночастинок, їх концентрацією, міжмолекулярною взаємодією у приповерхневих шарах (І.Т. Чашечнікова, Г.О. Пучковська, Т.В. Безродна, Т.А. Гаврилко).
Встановлено механізм взаємодії молекул рідких кристалів з активними центрами поверхні силікатних пористих матриць (молекулярні сита ММТ-41, пористі стекла різного діаметру) та виявлено закономірності впливу фізико-хімічного стану поверхні та обмеженої геометрії (діаметру пор) на характер мезогенних фазових переходів у таких системах. (Г.О.Пучковська, І.І.Гнатюк, Т.А.Гаврилко).
На основі результатів комп’ютерного моделювання та аналізу ІЧ спектрів теоретично обґрунтована структуроутворююча роль водневого зв’язку та механізм формування при поверхневих шарів у двохкомпонентних гетерогенних системах «нанокристалічний ТіО2 – бензофенон». (В.В. Шимановська, Т.В. Безродна, Г.О. Пучковська).
Виконані піонерські роботи по дослідженню пасток носіїв заряду та параметрів енергетичного розупорядкування з допомогою методу термолюмінісценції для найважливіших класів спряжених полімерів; запропонована модель локалізованого тріону - нової метастабільної квазічастинки в спряжених полімерах; розроблено самоузгоджену аналітичну модель стрибкового транспорту носіїв заряду та триплетних збуджень в органічних напівпровідниках. (А.К. Кадащук, Ю.А. Скришевський, О.Ю. Вахнін).
Теоретично передбачено можливість існування квазіповерхневих станів в кристалах з Ван-дер-Ваальсовим характером взаємодії, а згодом в Інституті фізики напівпровідників НАНУ (Моцний Ф.В. та ін.) такі стани було експериментально виявлено в шарових напівпровідникових кристалах ВіІ3 (В.І. Товстенко).
Розроблені та створені ударні труби для дослідження нерівноважних процесів у газових сумішах при високих температурах, вивчено кінетику і запропоновано механізм процесів збудження та дезактивації молекул хлору у надзвукових потоках (М.С. Білокриницький, Л.А. Кернажицький, М.Д. Курмей).
Роботи відділу удостоєні Державної премії СРСР (В.Л. Вінецький, В.І. Шаховцов - 1988 р.), 4 Державних премій України в області науки і техніки (М.Т. Шпак, Є.О. Тихонов - 1974 р., Г.О. Пучковська - 1984 р., М.Т. Шпак, О.С. Кравцов - 1986 р., М.В. Данілейко, А.М. Негрійко, Є.О. Тихонов, Л.П. Яценко - 1988 р.), премії Ленінського Комсомолу (М.В. Данілейко - 1972 р.), Республіканської комсомольської премії ім. М. Островського (В.І. Романенко - 1976 р.), премії ім. А.Ф. Прихотько (Н.І. Остапенко - 2002 р., Г.О.Пучковська, В.І.Мельник – 2006 р.).
Орден Трудового Червоного Прапора – Шпак М.Т., 1976 р.
Грамота Президії Верховної Ради УРСР – Мельник В.І., 1982 р.
Почесна грамота Президії Академії наук УРСР – Мельник В.І., 1979 р.
Медаль „За трудову доблесть” – Пучковська Г.О., 1976 р.
Соросівський професор – Г.О. Пучковська (2000 р.).
Заслужений діяч науки і техніки України – Г.О.Пучковська, 2008 р.
В період з 1973 по 2007 рр. організовано та проведено 18 шкіл-семінарів "Спектроскопія молекул і кристалів", які в останні 12 років набули статус міжнародних, Міжнародна конференція з водневого зв’язку (1998 р., Київ) та ІІІ міжнародна конференція з водневих зв’язків та молекулярної взаємодії (2006 р., Київ).
Основні публікації
Співробітники відділу є авторами (співавторами) 7 монографіїй:
Є.О. Тихонов, М.Т. Шпак, Нелінійні оптичні явища в органічних речовинах (1979 р.);
“Semiconducting Polymers: Chemistry, Physics and Engineering, Vol I. Second Edition”, Eds. G. Hadziioannou and G.G. Malliaras, (Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim), (2007); Chapter 8, by V. I. Arkhipov, I. I. Fishchuk, A. Kadashchuk, H. Bassler, “Charge transport in pristine and doped random organic semiconductors”, pp.275-383.
“Photophysics of Molecular Materials: From Single Molecules to Single crystals”, Ed. G. Lanzani, (Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim), (2006);Chapter 6, by V. I. Arkhipov, I. I. Fishchuk, A. Kadashchuk, H. Bassler, “Charge Transport in Disordered Organic Semiconductors”, pp.261-366.
