Отзыв оппонента Лясковского (Самодифракция и нелинейно-оптические свойства экситонов в коллоидных квантовых точках CdSe-ZnS)

отзыв официального оппонента на диссертацию Смирнова Александра Михайловича «Самодифракция и нелинейно-оптические свойства экситонов в коллондных квантовых точках Сдбе/Упб», представленную к защите на соискание ученой степени кандидата физико- математических наук по специальности 01,04.10 — «Физика полупроводников». Повьппенный интерес к нанокристаллам селенида кадмия в настоящее время продолжает неуклонно расти, что обусловлено большим количеством, как уже имеющихся, так и открывающихся направлений использования квантовых точек в различных областях науки и техники. Для создания приборов высокого качества на их основе необходимо подробно изучать их свойства. Целью работы является определение нелинейных оптических и электрооптических процессов, ответственных за самодифракцию двух и трех лазерных лучей на одномерной и двумерной динамических днфракционных решетках, соответственно, при однофотонном резонансном возбуждении экситонов в коллоидных квантовых точках СоБе/Хпб, установление влияния сопутствующего процесса образования наведенного канала прозрачности, приводящего к самодифракции на наведенной диафрагме.

А так же установление особенностей самодифракции двух лазерных лучей на одномерной динамической дифракционной решетке при лвухфотонном резонансном возбуждении основных разрешенных экситонных переходов. Диссертационная работа АМ. Смирнова является актуальной, а полученные результаты представляют интерес, как с фундаментальной точки зрения, так и с прикладной (исследуемые нанокристаллы имеют широкие перспективы использования в солнечной энергетике, оптоэлектронике и др.) Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, включающего 148 наименований.

Во введении формулируются цели и задачи запланированных исследований, дается авторская оценка актуальности, практической ценности полученных результатов, приводятся защищаемые положения. Первая глава представляет собой обзор литературы, в которой подробно отражено текущее состояние теоретических и экспериментальных исследований свойств экситонных состоявший, особенностей процессов релаксации и рекомбинации возбуждеинь1х экситонов в полупроводниковых коллоидных квантовых точках СсЬе/УпБ. Проанализированы работы, в которь|х исследуются нелинейно-оптические явления в квантовых точках.

Подробно описан метод наведенных динамических дифракционных решеток для исследования свойств оптически возбуждаемых материалов. Во второй главе представлены результаты исследований особенностей нелинейно- оптических процессов при однофотонном резонансном возбуждении электронно-дырочного перехода в коллоидных квантовых точках СоЯе/ХпБ, которые могут приводить к обнаруженным эффектам самоднфракцнй, Все исследуемые в диссертационной работе образцы коллойдных квантовых точек всесторонне охарактеризованы. Измерены спектры пропускания и спектры возбуждения фотолюминесценцйи с использованием современной оборудования, пол ихроматора Яреспарго 2300~, совмещенного с ССП-камерой РИ1$25б.

При этом осуществлена методйка, позволяющая одновременно в автоматизированном режиме измерять спектры возбуждения фотолюмннесценции для каждого подансамбля квантовых точек по размерам нз образца. По данным спектрам были оценены радиус и дисперсия по размерам исследуемых коллоидиых квантовых точек. В данной главе представлены результаты исследований особенностей нелинейных и электрооптических процессов„при самодифракцйи двух ультракоротких лазерных импульсов на наведенной дифракционной решетке в случае резонансного однофотонного возбуждения основного экситонного перехода в коллондных КТ СЖе!Уп8.

В работе показано, что обнаруженные и измеренные особенности самодифракцни двух лучей лазера на сформированной ими днфракцйонной решетке„сопровождаемой сам одифракцией на наведенной диафрагме, возникшот за счет сосуществующих н конкурирующих процессов насыщения основного электронно-дырочного ~эксйтонного) перехода и длинноволнового штарковского сдвига спектра экситонного поглощения. В третьей главе представлены результаты исследования особенностей самодифракция двух лазерных лучей при двухфотонном резонансном возбуждении экситонов в образцах коллоидных квантовых точках С<Бе/Улб, частота основных экситонных переходов которых отстроена как в высокочастотную, так и в низкочастотную области от удвоенной частоты лазерного излучения.

Для образца коллойдных квантовых точек СдЯеЖп8, частота основного эксйтоййого перехода которых отстроейа в низкочастотнузо область от удвоеййой ~асят~ кубическая зависимость интенсивности лазерного излучения, измеренная самодифрагированных импульсов от интенсивности возбуждающих импульсов объяснена процессом чегырехволйового взаймодействйя, Обйаружеййая завйсймость ййтейсйвностй самоднфрагйрованных импульсов от интенсивности возбуждающих импульсов выше 5-ой степени для образца квантовых точек, частота основного эксйтонного перехода которых отстроена в высокочастотную область от удвоенной частоты лазерного излучения, может быть объяснена ростом величины двухфотонного поглощения (при приближение энергии двух фотонов лазерного излучения к точному резонансу экситонного поглощения за счет красного 2 ппарковского сдвига экситонного поглощения), сопровождающегося ростом поглощения на двухфотонно возбужденных носителях, приводящим к образованию помимо фазо вой, амплитудной наведенной днфракционной решетки.

Заслуживают особого внимания результаты, представленные в четвертой главе, посвященные исследованию нелинейно-оптических свойств экситонов полупроводниковых коллоидных квантовых точек СЙЯе/УПВ при нх однофотонном резонансном возбуждении тремя взаимодействующими лазерными лучами. Впервые обнаруженная самодифракцин трех лазерных лучей„пересекающихся в кювете с квантовыми точками СЙЯе/ЕПВ объяснена их дифракцией на наведенной динамической двумерной дифракционной решетке (режим динамического двумерного фотонного кристалла), возникновение которой объяснено сосуществующими и конкурирующими процессамн насыщения основного экснтон ного перехода и длннноволнового штарковского сдвига спектра экситонного поглощения. Для объяснения измеренных углов распространения самодифрагированных лучей был применен методом Лауэ дифракции рентгеновских лучей на двумерном кристалле.

'Гакже в четвертой главе представлены результаты измерения времени релаксации резонансно возбужденных экситонов в полупроводниковых квантовых точках методом накачки и зондирования наведенной нестационарной дифракционной решетки. Обнаружен двухэкспоненциальный спад релаксации возбужденных экситонов, быстрая часть которого была объяснена процессом захвата носителей зарядов на поверхностные состояния квантовых точек и Оже рекомбннацией, медленная часть — излучательной рекомбннацией экситонов. В заключение диссертации приведены основные выводы работы, Важно заметить, что в работе использовалось большое число экспериментальных методов, а измерения выполнены на нескольких образцах, для каждого из которых проводилось множество серий измерений, что позволяет утверждать о достаточной точности и достоверности полученных результатов.

Экспериментальные результаты представлены в удобном для понимания виде, подробно описаны и проанализированы. Содержание диссертации достаточно точно изложено в автореферате и публикациях. Диссертация А.м. Смирнова не свободна от недостатков, к числу которых можно отнести следующие замечания: 1. Во второй главе при анализе и трактовке полученных экспериментальных результатов, связанных с особенностями нелинейных процессов, которые возникают прн высоких уровнях резон~~сно~~ Однофотонного ~~збу~дения осн~~~~го зкснтонного перехода в квантовых точках Сабе/УПЯ, по-видимому, необходимо учитывать эффекты самовоздействия, приводящие К ИЗМЕНЕНИЮ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ, г,' 2.

Для более точного определения роли различных нелинейных оптических процессов, .-':У' влиявэщих на нелинейное изменение пропускання и преломления коллоидных квантовых точек, 'г прн резонансном одно- и двухфотонном возбуждении основного электронно-дырочного перехода, желательно провести дополнительные серии измерений при возбуждении образцов одиночнымн пикосекундными лазерными импульсами различной интенсивности. 3.

Представляется интересным проведение исследований, которые позволнлн бы Определить Величину длинноволнового щарковского сдВНГВ спектра пОГлОгцения кОйлоидных квантовых точек в случае резонансного одно- и двухфотонного возбуждения основного экситонного перехода. Общая оценка работы, несмотря на сделанные замечания, несомненно, положительная. Экспериментальные результаты оригинальны„ работа выполнена на высоком научном уровне. Достоверность полученных экспериментальных результатов не Вызывает сомнений, представленные выводы четко обоснованы. Все результаты являются новыми н оригинальнымн. Диссертационная работа Смирнова Александра Михайловича «Самоди фракция и нелинейно-оптические свойства экситонов в коллоидных квантовых точках СЙЯС/УПЯ» по своей актуальности, научнОй и практнческОЙ значимости, ценности полученных результатОВ соответствует всем требованиям Положения о порядке присуждения ученых степеней ВАК РФ, предъявляемым диссертациям на соискание степени кандидата физико-математических наук„а сам автор Смирнов А.М.

заслуживает присуждения ему степени кандидата физикоматематических наук по специальности 01.04.10 — «Физика полупроводников». Начальник лаборатории биофнзических и специальных информационно-измерительных систем ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» кандидат физико-математических наук !,,» х Лясковский В.Л. Россия, 119361, г. Москва, ул.

Озерная, 46 21.11.2014 Телефон: +7(495)437-99-03 Е-та(1: т1уазй®~ш1ойхп Подпись к.ф.-м.н. Лясковского Заместитель директора Ф1"УП институт оптико-физических и доктор технических наук .