Laboratóriumvezető:

Dr. Petrik Péter

Tel: +(36-1)-392 2502

E-mail: petrik.peter@ek-cer.hu

FOTONIKA (a Photonics Dictionary nyomán)

A foton a fény – vagy az elektromágneses sugárzó energia más formáinak elemi egysége. A fotonok előállításával és tulajdonságaik kiaknázásával foglalkozó eljárások gyűjtőneve a fotonika.

Ide tartoznak a fény kibocsátását, továbbítását, átalakítását, erősítését és érzékelését szolgáló eszközök és alkotó elemeik: lézer és egyéb fényforrások, száloptika, elektro-optikai átalakítók és ezek összetett rendszerei.

A fotonika alkalmazási területei az energia termelésétől az érzékelésen, telekommunikáción át az információ-feldolgozásig terjednek.

A laboratórium feladatai: felületek és vékonyrétegek kialakítása és roncsolásmentes vizsgálata nagy felületen, fotonikus és összetett szerkezetekben, folyamatkövető módon; optikai és mágneses anyagvizsgálati eljárások fejlesztése az érzékenység növelése és a vizsgálható anyag- és szerkezettípusok kiszélesítése céljából; önszerveződő felületi nanostruktúrák kialakítása és spektroszkópiai vizsgálata; valamint folyadék-szilárd határfelületek folyamatkövető optikai vizsgálata elsősorban fehérjék és összetett biomolekulák kitapadásának megértése és optimalizálása céljából szenzorikai alkalmazásokhoz.

A Fotonika Laboratórium legújabb eredményei:

Hőkezeléssel öregített reaktor acél degradációját vizsgálták roncsolásmentes mágneses módszerrel. A saját fejlesztésű, úgynevezett „mágneses adaptív teszt” (MAT) alkalmas az anyag ridegedésének nagyérzékenységű, gyors és roncsolásmentes vizsgálatára.

Felületmódosítási és mérési technikákat fejlesztettek nanorészecskék önszerveződésének kontrollálására és karakterizálására. Ellentétes felületi töltéssel rendelkező arany nanorészecskéket hoztak létre azért, hogy folyadék közegben, in-situ egyedi dimerek kialakulását tanulmányozhassák. Megmutatták, hogy az egyrészecske spektroszkópia alkalmas az összekapcsolódó részecskepárok térbeli konfigurációjának meghatározására.

Kapilláris szonda módszert fejlesztettek és berendezést építettek nagypontosságú peremszög-mérésre, amellyel felületek nedvesedési tulajdonságai mellett, többek között azok tisztaságát, tűlyuk-mentességét, és számos egyéb technológiailag fontos tulajdonságát lehet indirekt, roncsolásmentes, gyors és érzékeny módon meghatározni. A módszer kiemelkedő érzékenysége mellett sikerült a peremszög mérési pontosságát 0,1°-os értékre szorítani olyan mérési tartományokban is, ahol a hagyományos eljárások nem alkalmazhatók, vagy a mérési hiba ennek többszöröse.

A ciklikus voltammetria módszerét optimalizálták arzén és nikkel ivóvízben való detektálására. A megfelelő módon immobilizált genetikailag módosított flagelláris filamentumok nagyobb érzékenységet tesznek lehetővé arany felületen. Kimutatták a szenzor felületek stabilitását és regenerálhatóságát, amely a gyakorlati alkalmazáshoz kifejlesztendő kéziműszer praktikus használhatóságához fontos szempont. Optikai módszert dolgoztak ki a filamentumok felületi adszorpciójának valósidejű nyomon követésére és szerkezeti modellezésére.

Makyoh („varázstükör”) topográfia eljáráshoz új geometriai modellt alkottak a globális görbültség figyelembevételére A kidolgozott módszer megmutatja, hogy a hiba analitikusan korrigálható az ekvivalens minta-ernyő távolság, és a globális görbültség paraméterek ismeretében.

A kombinatorikus anyagtudomány módszerét továbbfejlesztették minta-preparációs és analitikai téren egyaránt. Több forrást használó nagyfelületű magnetron porlasztással hoztak létre fém-oxid szerkezeteket, amelyeket optikai és ionsugaras térképező eljárásokkal karakterizáltak a tulajdonságok laterális eloszlásának megértése, méréskiértékelési modellek kidolgozása és széles összetétel-tartományban érvényes optikai adatbázisok létrehozása céljából.

Továbbfejlesztették az atomerőművi reaktorokban használt cirkónium rudak felületének optikai vizsgálatára kidolgozott optikai monitorozó eljárást. A módszerrel kis átmérőjű (<1 cm) csövek is vizsgálhatók szabályozható atmoszférában, 25-600 °C-ig hőmérséklettartományban. Diffúziós modellt fejlesztettek az oxidáció folyamatának megértésére, amely a mérési adatokkal összevetve lehetőséget ad a magas hőmérsékletű folyamatok jobb megértésére.

A spektroszkópiai ellipszometria módszerét használva meghatározták az ionimplantációval amorfizált germánium komplex dielektromos függvényét. Olyan implantációs paramétereket kísérleteztek ki, amelyek lehetővé teszik tömör amorf réteg létrehozását, elkerülik a rétegben való buborékok kialakulását. Az optikai referenciák fontosak ionimplantált félvezetők, beágyazott nanodotok és komplex, effektív közeg módszerrel vizsgálható szerkezetek tanulmányozásához a szenzorikában és a mikroelektronikában.

A laboratórium weboldalai

www.photonics.hu

www.ellipsometry.hu

A laboratórium munkatársai

Dr. Petrik Péter – Laboratórium Vezető

Agócs Emil

Alekszej Romanenko

Deák András

Farkas Eniko

Fried Miklós

Gasparics Antal

Gerecsei Tamás

Haty Eleonóra

Juhasz Gyorgy

Kalas György Benjamin

Kanyo Nikolett

Kliment Kristof

Kovács Boglárka

Kovács Kinga Dóra

Kurunczi Sandor

Nagy Norbert

Peter Beatrix

Riesz Ferenc

Saftics Andras

Serényi Miklós

Szekacs Inna

Szekrényes Dániel Péter

Szittner Zoltán

Vertesy Gabor

Zambo Daniel