Відділ оптики і спектроскопії кристалів

Створений в 1996 році на базі лабораторії оптичних властивостей кристалів, заснованої в 1987 році. У 2000 році при відділі створено лабораторію резонансних явищ як результат входження до його складу співробітників відділу з однойменною назвою (керівник: доктор фізико-математичних наук, професор Д.Ф.Байса, відділ резонансних явищ було засновано в 1969 році).

  • енергетична структура та динаміка елементарних збуджень у кристалах із різним типом хімічного зв’язку;
  • оптична та фотоелектрична спектроскопія домішкових центрів і власних структурних дефектів та їх вплив на електронні процеси в кристалах;
  • структурні фазові переходи в неметалевих кристалах;
  • розробка високочутливих у ближній ІЧ-області спектру легованих напівпровідникових кристалів та створення на їхній основі ефективних електронних пристроїв.
  • Встановлено механізми та закономірності спектроскопічного прояву динамічного ефекту Яна-Теллера для домішкових центрів 3d-елементів в напівпровідникових кристалах.
  • Вперше експериментально виявлено локалізацію екситонів на флуктуаціях намагніченості в напівмагнітних кристалах поблизу температури фазового переходу парамагнетик-спінове скло. Визначено вклади середнього обмінного поля і термодинамічних флуктуацій намагніченостів енергію зв”язку екситонного магнітного полярону.
  • Встановлено мікроструктуру та схеми енергетичних рівнів домішкових 3d-елементів та власних структурних дефектів в кристалах АІІВVІ та напівмагнітних напівпровідниках на їх основі.
  • Виявлено явище „антирезонансу” в фотоелектричних спектрах кристалів CdTe, легованих 3d-елементами, пов’язаного із автоіонізацією електронів із збудженого домішкового рівня, що знаходиться в резонансі із зоною провідності та запропоновано мікромеханізм його появи.
  • Відкрито принципово нове явище в умовах розповсюдження в п’єзоелектричному кристалі ультразвукових хвиль та визначена його природа.
  • Проведено комплексні дослідження шаруватих кристалів групи АІІІВVI, легованих 3d-елементами. Встановлено мікроструктуру домішкових центрів в таких кристалах та вперше виявлено ефект утворення в них екситонних магнітних поляронів – феронних екситонних станів.
  • Встановлено механізми структурних фазових переходів в сегнетоелектричних кристалах в умовах зовнішнього впливу (Державна премія УРСР, 1985 рік).
  • Розроблено фізичні основи отримання нових високоефективних фоторефрактивних матеріалів для ближнього ІЧ-діапазону спектру (900 – 1800 nm) на базі кристалів CdTe:Ti та CdHgTe:V(Ti), які мають високу чутливість та швидкодію. Запропоновано мікромеханізми фоторефрактивного ефекту в таких матеріалах із врахуванням їхньої реальної дефектної структури.
  • Встановлено механізми фотогенерації електронів із домішкових центрів : пряма фотоіонізація та автоіонізація із дискретного рівня в зону провідності. Показано, що процеси захоплення та звільнення електронів із участю домішкових центрів та власних структурних дефектів є швидкодіючими та знаходяться в наносекундному діапазоні.
  • На основі кристалів CdTe:V та CdTe:Ti розроблено швидкодіючі та високочутливі адаптивні фотодетектори, придатні для використань у новітніх лазерних віброметрах та лазерних ультразвукових системах неруйнівного контролю якості різного типу матеріалів
  • Yu.P.Gnatenko, P.M.Bukivskij, Yu.P.Piryatinski, I.O.Faryna, M.S.Furyer, R.V.Gamernyk, The effect of impurity and intrinsic defects on the energy structure and dynamic of electronic processes in semiinsulating CdTe:V and Cd1-XHgXTe:V crystals, Functional Materials, 15, No1, 23-29 (2008)
  • Yu.P.Gnatenko, I.ABeinik, A.I Barabash, I.G. Vertegel, E.D. Chesnokov, A.I. Ovcharenko,L.I. Ivanova, NQR investigation of crystal structure peculiarities of layered Pbx-1CdI2 semiconductors, Functional Materials, 15, № 2 , 175-177 (2008)
  • N.Kukhtarev, T.Kukhtareva, P.Land, J.C.Wang, T.Murray, Yu.P.Gnatenko, I.O.Faryna, P.M.Bukivskij, O.A.Shigiltchoff, R.V.Gamernyk, Dynamic holographic interferometry with double functions – optical and electrical, Nonlinear Optics and Applications, Trivandrum-695 023, Kerala, India, Ed. H.A.Abdeldayem and D.O.Fraizier, 257-268 (2007)
  • Yu.P.Gnatenko, V.S.Brodyn, I.O.Faryna, P.M.Bukivskij, O.A.Shigilchoff and M.S.Furyer, R.V.Gamernyk, N.Kukhtarev, and T.Kukhtareva, Energy structure and micromechanism of photo-electromotive force effect in V-doped CdTe crystals, Phys.Stat.Sol. (a) 204 , No7, 2431-2440 (2007)
  • Yu.P.Gnatenko, Yu.P.Piryatinski, P.M.Bukivskij, D.D.Kolendryckyj, O.A.Shigilchoff and R.V.Gamernyk, Time-resolved photoelectric spectroscopy of photorefractive CdTe:V crystals, J.Phys.: Condens.Matter 18, No 42, 9603-9613 (2006)
  • Yu.P.Gnatenko, I.O.Faryna, P.M.Bukivskij, O.A.Shigiltchoff, R.V.Gamernyk, S.Yu.Paranchych, Nature and energy structure of impurity and intrinsic defects in V-doped Cd1-XHgXTe crystals, Semicond. Sci. Technol. 20 , No5, 378-388 (2005)
  • K.Paivassari, H.Tuovinen, T.Jaaskelainen, T.Raita, A.A.Kamshilin, Yu.P.Gnatenko, P.M.Bukivskij, R.V.Gamernyk, S.Yu.Paranchych, High sensitivity detection of laser ultrasound by photorefractive CdTe:Ti under an applied ac field, Conferences on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 3 , 1620-1622 (2005)
  • Yu.P.Gnatenko, A.O.Borshch, N.Kukhtarev, T.Kukhtareva, I.O.Faryna, V.I.Volkov, P.M.Bukivskij, R.V.Gamernyk, V.I.Rudenko, S.Yu.Paranchych, L.D.Paranchych, Optical, photoelectric, and photorefractive properties of Ti-doped CdTe crystals, J.Appl. Physics, 94, No8, 4896-4903 (2003)
  • Yu.P.Gnatenko, I.O.Faryna, P.M.Bukivskij, O.A.Shigiltchoff, R.V.Gamernyk, S.Yu.Paranchych and L.D.Paranchych, Optical and photoelectric properties of vanadium-doped Cd1-XHgXTe crystals, J.Phys.: Condens. Matter 14, No29, 7027-7033 (2002)
  • Ю.П.Гнатенко, Р.В.Гамерник, И.А.Фарина, П.И.Бабий, Глубокие примесные состояния и собственные дефекты в фоторефрактивных кристаллах Cd1-XFeXTe, ФТТ, 40 , №7, 1216-1220 (1998)
  • Ю.П.Гнатенко, П.Н.Букивский, А.Х.Рожко, О.А.Шигильчев, Образование связанных магнитных поляронов в кристаллах Сd1-XMnXTe : вклад в энергию связи среднего обменного поля и термодинамических флуктуаций намагниченности, ФТТ, 39, №3, 527-535 (1997)
  • 12.Yu.P.Gnatenko, R.V.Gamernyk, , I.A.Faryna, V.S.Blazhkiv, A.S.Krochuk, Impurity states of vanadium in cadmium and zinc tellurides, Semiconductors, 30, No 11, 1216-1219 (1996).
  • П.Н.Букивский, Ю.П.Гнатенко, А.Х.Рожко,Локализация экситонов в кристаллах Сd1-XMnXTe вблизи температуры перехода с парамагнитного в состояние спинового скла, ФТТ, 37, 2916-2922 (1995).
  • P.N.Bukivskij, Yu.P.Gnatenko, A.Kh. Rozhko and I.A.Farina, IR-spectroscopy of crystals containing Jahn-Teller impurity centers, Infrared Physics, 29, №2-4, 739-742 (1989)
  • 15.Yu.P.Gnatenko, A.Kh.Rozhko, Jahn-Teller effect for the 3A2-term, Infrared Physics, 25, No1/2, P.385-392 (1985).
  • Зав. відділом оптики та спектроскопії кристалів Ю.П. Гнатенко,
    м.н.с. П.М. Буківський, м.н.с. І.О. Фарина та пров. інженер О.О. Жемчужнікова.

  • Ю.П. Гнатенко (зліва) під час перебування в лабораторії професора М. Кухтарева (Physics Department Alabama A&M University, US). Справа - проф. М. Кухтарев, в центрі - науковий співробітник лабораторії Т. Кухтарева.

  • М.н.с. І.О. Фарина та пров. інженер М.С. Фур’єр обговорюють результати досліджень
    енергетичної структури нових фоторефрактивних напівпровідникових кристалів.

  • М.н.с. П.М. Буківський та м.н.с. Л.М. Тарахан досліджують низькотемпературні спектри
    фотолюмінесценції напівмагнітних напівпровідників.

  • Ст.н.с. І.Г. Вертегел та м.н.с. О.І. Овчаренко досліджують спектри ядерного квадрупольного резонансу
    сегнетоелектричних кристалів з водневими зв’язками.