Проекти та теми

На факультеті виконуються щорічно біля шести держбюджетних тем як фундаментального так і прикладного характеру. Викладачі та науковці щорічно приймають участь у конкурсах на здобуття різноманітних закордонних так грантів, а також в конкурсах Державного фонду фундаментальних досліджень.

Держбюджетні теми

Фз-53Ф «Нові матеріали функціональної електроніки на основі напівпровідникових та діелектричних кристалів груп А4ВХ6 та А2ВХ4»

  • Наукові керівники – д-р фіз.-мат.наук, професор Стадник В. Й.
  • Термін виконання – 01. 01. 2017 – 31. 12. 2019

Мета роботи: розробка фундаментальних основ технології та синтезу наноструктурованих матеріалів на основі кристалів А2ВХ4 та А4ВХ6, у т.ч. тих, що володіють інверсією знаку двопроменезаломлення та мають високу анізотропію фізичних характеристик; дослідження параметрів комірки, просторової групи симетрії, спектрів пропускання, відбивання та поглинання; температурних і спектральних змін показників заломлення, двопроменезаломлення, оптичної активності та дихроїзму.У роботі передбачається дослідити структурні перетворення, вплив заміщення елементів структури на оптичні властивості, а також вплив зовнішніх чинників (тиск, температура, електричні та магнітні поля, опромінення) на зміну електронних властивостей об’ємних кристалів і нанокристалів.

ФФ-30Ф «Класичні і квантові системи з нестандартними комутаційними співвідношеннями і статистиками»

  • Наукові керівники – д-р фіз.-мат.наук, професор Ткачук В.М.
  • Номер держреєстрації 0116U001539
  • Термін виконання – 01.01.2016 – 31.12.2018

З’ясовано вплив деформацій дужок Пуассона на перетворення Галілея та перетворення Лоренца. Встановлено властивості багаточастинкових систем у просторі з деформаціями та поведінку макроскопічних тіл у ньому. Запропо­новано способи оптимального контролю спінових систем із різними типами взаємодії між спінами. За допомогою методу тунелювання розраховано термодинамічні функції чорних дір Калуци–Кляйна. Запропоновано нові варіанти дробових статистик як ефективні моделі для дослідження еніонів, а також бозонних та ферміонних систем з різними типами міжчастинкових взаємодій. Встановлено вигляд гамільтоніана для систем з масою, залежною від координат.

ФЕ-07Ф «Взаємодія іонізуючого випромінювання із нанокомпозитами на основі наночастинок диспергованих у діелектричні матриці»

  • Наукові керівники –д-р фіз.-мат.наук, професор Волошиновський А.С.
  • Номер держреєстрації 0115U003251
  • Термін виконання – 01.01.2015 – 31.12.2017

Розраховано електронні енергетичні структури та густини електронних станів ряду кристалів фторидів (LaF3, CeF3, MeF2, Me=Ba, Ca, Sr) фосфатів (LnPO4, Ln=La, Lu) і ванадатів (YVO4, BiVO4). Оцінено ефективні маси електронів. Запропоновано метод моделювання сцинтиляційного процесу у наночастинках, на основі якого отримано залежності інтенсивності рекомбінаційної люмінесценції від розміру наночастинок. Оцінено середні довжини термалізації електронів у деяких наночастинках фторидів, фосфатів та ванадатів. Виявлені фізичні закономірності взаємодії іонізуючого випромінювання з наночастинками та мікрокристалами та механізми релаксації енергії дозволили зробити рекомендації щодо створення нанокомпозитних сцинтиляційних матеріалів із врахуванням розміру наночастинок та механізму люмінесценції.

Фе-43 Нр «Багатоколірні люмінесцентні наномаркери для біомедичних досліджень»

  • Наукові керівники – канд фіз.-мат.наук Малий Т.С.
  • Номер держреєстрації 0916U003251
  • Термін виконання – 01.09.2016‑31.07.2018

Розробленно нові методики синтезу наночастинок боратів та ванадатів (ReBO3-Ce, Ln, Re = Y, Gd; Ln = Eu3+, Tb3+, Dy3+, Sm3+) методом темплатного синтезу. Для цього було розроблено та проведено синтез полімерних поверхнево-активних речовин за допомогою радикальної кополімеризації, які в подальшому використовувалися як міцелоутворюючі комплекси при синтезі наночастинок. Використання темплатів дозволило отримати наночастинки боратів та ванадатів (ReBO3-Ce, Ln, Re = Y, Gd; Ln = Eu3+, Tb3+, Dy3+, Sm3+) із розмірами до 10 та 20 нм, відповідно. Розроблені і досліджені теоретичні і експериментальні методи темплатного синтезу нанокомпозитів типу “ядро-оболонка”, що міститимуть в ядрі солі лантанідів, легованих рідкоземельними елементами, та функціональну реакційну оболонку із полімерних поверхнево-активних речовин, зокрема олігопероксидів як м’яких темплатів і модифікаторів поверхні водночас, матимуть практичне значення і для інших видів біомаркерів, таких як магнітні носії лікарських засобів та рентген-контрастні агенти.

ФЛ-08П «Модифікація наночастинками структурно-чутливих властивостей матеріалів для створення нових безсвинцевих припоїв»

  • Наукові керівники – д-р фіз.-мат.наук, професор Мудрий С.І.
  • Номер держреєстрації 0115U003252
  • Термін виконання – 01.01.2015 – 31.12.2016

Отримано температурні і концентраційні залежності електропровідності, термоЕРС, провідності, в’язкості, густини сплавів Ga-In та сплавів на базі Sn і Sn-Co з домішками металевих та неметалевих наночастинок. Отримано експериментальні зразки нових низькотемпературних безсвинцевих припоїв на базі Ga-In та зразки нанодисперсних матеріалів для припоїв на базі Sn, Sn-Co, Sn-Cu-Ag+Co з домішками металевих та неметалевих наночастинок для застосування в режимі поетапного паяння у різних температурних діапазонах. Розроблено методи та технологічні процеси імплементації наночастинок у матеріали для безсвинцевих припоїв на основі Sn. Створено незалежно скомпільовані програмні модулі (плаґіни) для розрахунку густини та поверхневого натягу отриманих матеріалів на основі програми з відкритим вихідним кодом для аналізу та обробки зображень ImageJ.

НТ-09П «Структура, топологія і механізми формування тонкоплівкових та наноструктурованих матеріалів на основі багатокомпонентних сполук Ag, Pb, Sb, Te(LAST)»

  • Наукові керівники – д-р фіз.-мат.наук, професор Мудрий С.І.
  • Номер держреєстрації 0115U003276
  • Термін виконання – 01.01.2015 – 31.12.2016

Встановлено закономірності у процесах структуроутворення напівпровідникових парофазних конденсатів на основі багатокомпонентних сполук системи Ag-Pb-Sb-Te (LAST), що визначають їх оптимальні термоелектричні властивості. Встановлено основні закономірності впливу технологічних факторів конденсації та міжфазної взаємодії на механізми зародження і росту парофазних конденсатів, визначені особливостей топології і кристалографічної орієнтації нанокристалітів у тонкоплівкових структурах в залежності від технологічних факторів їх отримання, встановлення закономірностей процесів самоорганізації наноструктур та дослідження фазового і елементного складу конденсатів.

Теми, які виконуються в межах робочого часу викладачів

Тема – «Параметричні оптичні ефекти та структура складних оксидів родини лангаситу»

  • Науковий керівник – канд.  фіз.-мат. наук, доцент Фтомин Н.Є. 
  • Номер держреєстрації – 0115U003552
  • Термін виконання – 01.01.2015 – 31.12.2017

Використовуючи математичний апарат матриць Джонса реалізовано програмне забезпечення для розрахунку коноскопічних фігур для істотно анізотропних кристалів. Програму було написано за допомогою системи комп’ютерної алгебри Mathcad 14. Роз­раховано коноскопічні фігури для негіротропних та гіротропних двозаломлюючих кристалів. Методику розрахунку апробовано на прикладі кристалів LiNbO3, SiO2. Для оптично активних кристалів кварцу обчислено фігури Ейрі. Отримано добре узгодження з літературними результатами. На мові програмування LabVIEW реалізовано підпрограми (SubVi) для зв’язку цифрових мультиметрів UT70C, UT60E та персонального комп’ютера. Використовуючи дані програми суттєво удосконалено установки для кристалооптичних вимірювань. Основні співвідношення для характеристичних азимутів еліптично поляризованого світла уточнено з врахуванням лінійного та циркулярного дихроїзму та ефектів багатократного відбивання світла. Отримані рівняння апробовано з використанням результатів поляриметричного експерименту кристалів LiNbO3, SiO2 та активованих кристалів Ca3Ga2Ge4O14.