ՀԵՏԱԶՈՏՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ
Ոչ Գծային Բյուրեղների և Ֆոտոնիկայի Լաբորատորիա
Լաբորատորիան հանդիսանում է Ֆոտոնիկայի լաբորատորիայի և Ոչ գծային բյուրեղների լաբորատորիայի միավորման արդյունք: Լաբորատորիայի գիտական գործունեությունը կապված է ՀՀ ԳԱԱ Ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտի «Գիտական և գիտատեխնիկական գործունեության ենթակառուցվածքի պահպանում և զարգացում, հիմնարար և կիրառական հետազոտությունների կատարում» բազային ծրագրի հետ: Լաբորատորիայի հիմնական գիտական ուղղություններն են լազերային ճառագայթի փոխազդեցությունը պինդմարմնային և հեղուկ բյուրեղային միջավայրերի հետ, օպտիկական հոլոգրաֆիան, ոչ գծային օպտիկան որոնք ապահովում են նոր հատկություններով միկրո-կառուցվածքավորված ֆոտոնային նյութերի ձևավորում, կոմպակտ ֆոտոնային սարքեր և լազերային համակարգեր, ղեկավարվող հետագծով օպտիկական սոլիտոնների գեներացում և ալիքատարների ձևավորում, ինֆորմացիայի գրառում, պահպանում և հասցեագրված տեղափոխում, օպտիկական սենսորների մշակում, ինչպես նաև օպտիկական հոլոգրաֆիայի սկզբունքների և չդիֆրակտվող օպտիկական բեսելյան փնջերի տեխնիկայի հիման վրա ֆոտովոլտաիկ լավիտների (tweezers) նախագծում և պատրաստում (lab-on-a-chip device)՝ դիէլեկտրիկ, մետաղական միկրո/նանոմասնիկների և կենսաբանական օբյեկտների գերման և տեղաշարժման համար:
Լաբորատորիայի ուղղվածությունն է նաև օպտիկական տվիչների, հեռահաղորդականության և լազերային համակարգերի համար ոչ-գծային օպտիկական, ակուստաօպտիկական և լազերային նյութերի սինթեզումը, վերարտադրվող բնութագրերով դրանց հիման վրա բյուրեղների աճեցումը և կիրառման տեսանկյունից անհրաժեշտ ֆիզիկական հատկությունների համակողմանի ուսումնասիրումը։
Հետազոտությունները ունեն փորձարարական բնույթ և արտահայտված կիրառական ուղղվածություն: Լաբորատորիան ունի լայն միջազգային համագործակցություն ԱՄՆ, Կանադայի և Եվրոպական Միության գիտական կենտրոնների հետ: Լաբորատորիան ակտիվորեն մասնակցում է բազմաթիվ ներպետական և միջազգային դրամաշնորհային նախագծերի իրականացմանը:
Օպտիկայի և Ատոմային Սպեկտրասկոպիայի Լաբորատորիա
Ֆ.մ.գ.թ. Արմեն Սարգսյան 
Լաբորատորիայում իրականացվում են հիմնարար և կիրառական բնույթի փորձարարական և տեսական հետազոտություններ՝ հետևյալ ուղղություններով.
- - Լազերային ճառագայթման և ատոմական գոլորշիների ռեզոնանսային փոխազդեցություն (մագնիսաօպտիկական երևույթներ, փոխազդեցության առանձնահատկությունները ոչ ստացիոնար ռեժիմում, անհայելի այլասերված լազերային գեներացում, լազերային փուլային աղմուկի փոխակերպում ատոմական միջավայրում և այլ),
- - Լազերաօպտիկական պատկերագրման սխեմաներ (խիստ ցրող/կլանող միջավայրով անցած լույսով պատկերների ստացում, բժշկական ախտորոշման համար օպտիկական եղանակների մշակում),
- - Օպտիկական սարքաշինություն (գերզգայուն և արագագործ ֆոտոընդունիչ սխեմաների մշակում, օպտիկական սենսորային տեխնոլոգիաներ և սարքերի մշակում):
- - օգտագործելով ալկալիական ատոմական գոլորշիներ պարունակող L=30−1000 նանոմետրական սյան հաստությամբ բջիջները, հետազոտվում են ռեզոնանսային կլանման, ֆլուորեսցենցիայի, լազերային ճառագայթման սելեկտիվ անդրադարձման երևույթները ուժեղ մագնիսական դաշտերում,
- - օգտագործելով ատոմական գոլորշիներ պարունակող՝ L<100 նմ նանոբջիջը ուսումնասիրվում է վան դեր Վաալսյան երևույթը,
- - ուժեղ մագնիսական դաշտում ուսումնասիրվում են էլեկտրամագնիսական հարուցված թափանցիկության և կլանման երևույթները,
- - Լաբորատորիայի կողմից բացահայտված ունիկալ մագնիսականորեն ինդուկցված ատոմական անցումների նոր առանձնահատկությունները,
- - շափյուղաե բյուրեղից պատրաստվում են եզակի բջիջներ` լցված ալկալիական ատոմների գոլորշիներով: Al2O3 նյութը կայուն է քիմիապես ագրեսիվ տաք ալկալիական մետաղների գոլորշիների նկատմամբ: Բջիջների առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանը 500 °C է, ինչը թույլ է տալիս ստանալ բարձր ատոմական խտություններ: Պատրաստվում են եզակի միկրոմետրական և նանոմետրական բջիջներ, որոնք ունեն 30 նմ – 500 մկմ հաստություն,
- - մշակվում են Cs-մի, Rb-ի և K-ի ատոմական անցումների հաճախության նշիչներ, որոնք ունեն առավելություններ ներկայումս կիրառվող նշիչների նկատմամբ:
- - Ստացված արդյունքները 2014-2024 թթ. հրապարակվել են Q1, Q2, Q3 գործակիցներով ամսագրերում՝ ~60 հոդվածների տեսքով և զեկուցվել են մի քանի տասնյակ գիտական միջազգային գիտաժողովներում:
Բյուրեղաօպտիկայի Լաբորատորիա
Դաշտային տրանզիստորը (FET) պրոցեսորներում օգտագործվող տրանզիստորի հիմնական տեսակն է: Սակայն պետք է նշել, որ FET-ը – տիպիկ անալոգային տարր է: Նրա փոխարինումը երկկայուն տրանզիստորներով կստեղծի նոր տարրական բազա:
Ներկայումս ինտենսիվ աշխատանքներ են ընթանում երկկայուն տրանզիստոր ստեղծելու ուղղությամբ՝ թափանցիկ հաղորդիչ բարակ թաղանթների հիման վրա: Մի կողմից դա պայմանավորված է եռյակի տրամաբանության նկատմամբ մեծ հետաքրքրությամբ, որի առավելությունները երկուականի համեմատ ակնհայտ են՝ կոդերը կարճ են և պրոցեսորը կաշխատի մի քանի անգամ ավելի արագ: Մյուս կողմից թափանցիկ հաղորդիչների հիման վրա ստեղծված էլեկտրոնային տարրերը ճանապարհ են բացում դեպի «թափանցիկ էլեկտրոնիկա»։ Նախագծի նպատակն է ստեղծել և հետազոտել թափանցիկ երկկայուն դաշտային տրանզիստոր՝ որպես հիմք նոր տեսակի պրոցեսսորների համար, և ուսումնասիրել բազմատարր կառուցվածքների ստեղծելու հնարավորությունը:
Կստեղծվի տրանզիստորի փորձնական նմուշ՝ արտաբերի հոսանքի երկու կայուն վիճակներով: Ավանդական տրանզիստորի համեմատ, նման տրանզիստորը ունի մի շարք առավելություններ. ցածր էներգիայի սպառում, միացման-անջատման բարձր արագություն, ազդանշանի և աղմուկի բարձր հարաբերակցություն: Ստացված արդյունքները թույլ կտան ստեղծել եռաստիճան թափանցիկ տրանզիստորներ, որոնք մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում ասիմետրիկ եռաստիճան հաշվարկային համակարգի համար:
Նյութագիտության Լաբորատորիա
Լաբորատորիայում իրականացվում են փորձարարական բնույթի հետազոտություններ հետևյալ ուղղություններով. Համակարգչային մոդելավորման եղանակով ուսումնասիրվում են ջերմաէլեկտրական միաֆոտոն դետեկտորի (ՋՄՖԴ-ի) աշխատանքի առանձնահատկությունները. Հետազոտություններ են ընթանում հակաանդրադարձնող ծածկույթ պարունակող ՋՄՖԴ-ի զգայուն տարրի նախատիպեր ստեղծելու նպատակով: - Ուսումնասիրվում է բորի նիտրիդի եւ ուրիշ հավելումների ազդեցությունը Bi(Pb)-2223 խեցե նմուշների փուլագոյացման և կրիտիկական հոսանքի խտության վրա։ Բարակ թաղանդների և հետերոստրուկտուրաների վրա հիմնված ջերմաէլեկտրական սարքերի (ՋԷՍ) մշակման նպատակով ուսումնասիրվում են նեղ զոնայով կիսահաղորդիչների ջերմաէլեկտրական հատկությունները: ՋԷՍ-ի կարևորությունը հիմնականում պայմանավորված է ժամանակակից միկրոսխեմաների տեխնոլոգիայի հետ նրանց համատեղելիությամբ: Էներգոանկախ հիշողության համակարգերում (RRAM) ուսումնասիրվում են Li, Ga և Ag խառնուկներով մետաղ-կիսահաղորդիչ-մետաղ և մետաղ-դիէլեկտրիկ-կիսահաղորդիչ կառուցվածքները ZnO և լանթանի օքսիդի ջրածնավորված մակերևույթով (OH – La2O3) թաղանթների հիման վրա։ Ենթադրվում է. որ ակնկալվող և արդեն ձեռք բերված արդյունքները լայն կիրառություն կգտնեն կիսահաղորդչային էլելկտրոնիկայում՝ պոլյարոնային օպտիկական հաղորդականության և բացասական դիֆֆերենցիալ դիմադրության հիման վրա RRAM հիշողության համակարգերի ստեղծման համար։
Սցինտիլյացիոն Նյութերի Լաբորատորիա
Լաբորատորիայում իրականացվում են հիմնարար և կիրառական բնույթի փորձարարական հետազոտություններ՝ հետևյալ հիմնական ուղղություններով.
- - բարձր էներգիաների ֆիզիկայում սցինտիլյացիոն տեխնիկայի ինչպես նաև քվանտային էլեկտրոնիկայի համար կարևոր նշանակություն ունեցող հազվագյուտ հողային ակտիվատորային իոններով նռնաքարերի և պերովսկիտների բյուրեղներում արատների կազմավորման մեխանիզմները,
- - ակտիվատորային Ce3+ , Pr3+ իոններով բյուրեղներում երկվալենտ և միավալենտ խառնուկների (այդ թվում զույգ ներմուծման դեպքում) ֆունկցիոնալ դերը՝ ներմուծման և լիցքերի փոխհատուցման մեխանիզմները, ակտիվատորային իոնների 4+ արժեքականության փոհակերպման արդյունավետությունը, օպտիկական հատկությունների և ռադիացիոն կայունության բարելավումը,
- - էֆեկտիվ և ռադիացիոն կայուն նյութերի կազմության օպտիմիզացումը և աճեցման մեթոդների մշակումը (Բրիջմենի և Չոխրալսկու եղանակների կիրառմամբ):
Լազերային Ֆիզիկայի և Սպեկտրասկոպիայի Լաբորատորիա
Լաբորատորիայում իրականացվում են հիմնարար և կիրառական բնույթի փորձարարական հետազոտություններ՝ հետևյալ ուղղություններով.
- - Գրգռման նոր սպեկտրադիտական մեխանիզմներ, ժամանակակից լազերների արդյունավետության հետագա բարձրացման հնարավորություններ
- - Հազվագյուտ հողի իոններով լեգիրված խառը բաղադրությամբ թափանցիկ կերամիկաների սպեկտրադիտական և կինետիկական հատկությունների հետազոտում՝ լազերային կիրառությունների համար,
- - Ցածր ֆոնոնային բյուրեղներում սպեկտրի միջին ինֆրակարմիր տիրույթի կասկադային բազմալիք լազերների ստեղծման հնարավորություններ,
- - Ջրային լուծույթներում էլեկտրամեխանիկական դաշտերի ազդեցությամբ պայմանավորված միջուկային երևույթների և հնարավոր կիրառությունների հետազոտում,
- - Միջավայրի հեռահար հետազոտման նոր՝ այլընտրանքային օպտիկական մեթոդի մշակում և բազմակի նշանակությամբ կիրառման հնարավորությունների հետազոտում,
- - Տարբեր տարրերով լեգիրված օքսիդների խառնուրդներից բաղկացած բարակ թաղանթների և հետերակառուցվածքների ստացում և ուսումնասիրում վակուումային էլեկտրոնա-ճառագայթումային և ջերմային փոշենստեցման եղանակներով՝ օպտոէլեկտրոնիկայի տեխնոլոգիաներում կիրառման համար։
Պինդ Մարմնի Ֆիզիկայի Լաբորատորիա
Լաբորատորիայում իրականացվում են հիմնարար և կիրառական բնույթի փորձարարական հետազոտություններ՝ հետևյալ հիմնական ուղղություններով.
- - ածխածնային նանոկառուցվածքների սինթեզում և կառուցվածքային, օպտիկական ու մագնիսական հատկությունների համալիր հետազոտում, մագնիսականության բնույթի բացահայտում;
- - ֆեռոմագնիսական “միջուկ-թաղանթ” ֆունկցիոնալային նանոմասնիկների սինթեզում և հետազոտում քաղցկեղային բջիջների մագնիսական գերտաքացման համար;
- - ածխածնային և մետաղ-ածխածնային նանոկառուցվածքների հիման վրա նոր սերնդի հեղուկ սուպերկոնդենսատորների էլեկտրոդների պատրաստում և հետազոտում;
- - ածխածնային և մետաղ-ածխածնային նանոկառուցվածքների հիման վրա նոր սերնդի կոմպոզիտ բետոնի պատրաստում և հետազոտում։
Լաբորատորիայի կազմում գործում է նաև «Առաջատար Էլեկտրոնային միկրոսկոպիայի կենտրոն» խումբը
Պրոֆեսոր, ֆ.մ.գ.դ. Ալեքսանդր Մուկասյան
Խումբը իրականացնում է լայն տեսակի նանոնյութերի նուրբ կառուցվածքային և ձևաբանական ուսումնասիրություններ՝ օգտագործելով բարձր լուծաչափով (1.2 անգստրեմ) թափանցող էլեկտրոնային մանրադիտակ «Talos F200i» և կրկնակի ճառագայթային նանոլաբորատորիա «Helios 5 CX DualBeam FIB», որը համատեղում է սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակի (լուծաչափ՝ 1 նմ) և ֆոկուսային իոնային ճառագայթային սարքի (լուծաչափ՝ 3 նմ) հնարավորությունները։ Մասնավորապես, իրականացվում են նանոնյութերի հետևյալ բնութագրումները՝
- - Նանոնյութերի ձևաբանությունը (չափսը, ձևը),
- - Բյուրեղային կառուցվածքը,
- - Տարրային կազմը,
- - Մակերևութային մանրացում և նստեցում, ներառյալ TEM նմուշի պատրաստումը:
Տեսական ֆիզիկայի Լաբորատորիա
Տեսական ֆիզիկայի լաբորատորիան ներգրավված է լազերային ճառագայթման և նյութի փոխազդեցության հիմնարար ուսումնասիրություններում: Ուսումնասիրվող թեմաներից են.
- - քվանտային հեռահաղորդակցության տեխնոլոգիայի ժամանակակից խնդիրները, ներառյալ իրագործելի քվանտային ուժեղացուցիչների նոր տեսական մոդելների մշակումը՝ խճճվածության դետերմինիստիկ գեներացիայի և բաշխման համար, որն ընդգրկում է քվանտային դաշտի փոխազդեցությունը առանձին ատոմների հետ քվանտ-էլեկտրադինամիկական խոռոչում և սառը ատոմական անսամբլների հետ, միաֆոտոն իմպուլսների և ֆոտոնների՝ ըստ ժամանակի խճճված վիճակների գեներացման արդյունավետ աղբյուրների հետազոտումը, պարզ օպտիկական երևույթների քվանտային դինամիկան քվանտ-էլեկտրադինամիկական խոռոչում, մասնավորապես քվանտային դաշտի ենթահարմոնիկների գեներացիան, ատոմների կոհերենտ փոխազդեցությունը դասական լույսի հետ՝ օպտիկական տեղեկատվության գրանցման և վերականգման համար, մագնիսական դաշտի ազդեցությունը լույս-ատոմ ռեզոնանսային փոխազդեցության վրա, Ֆեշբախի ռեզոնանսով մեթաստաբիլ մոլեկուլների ձևավորումը՝ երկու ատոմների բախման և հաջորդող սպոնտան ճառագայթման միջոցով,
- - ատոմ-դաշտ այնպիսի հատուկ կազմաձևերը, որոնք հանգեցնում են որակական նոր երևույթների, ատոմների ցրումը կանգուն ալիքների դաշտում, գերսառը ատոմների ասոցիացիայի կառավարումը, քվանտային ժամանակային գծային և ոչ գծային սակավավիճակ վերլուծական մոդելները, ռելատիվիստական և ոչ ռելատիվիստական ալիքային հավասարումների վերլուծական լուծումները, մակերևութային էլեկտրամագնիսական մոդերը սահուն միջերեսներում, Հոյնի հավասարումների տեսությունը, քվանտային ու դասական ֆիզիկայում կիրառվող ընդհանուր մաթեմատիկական մեթոդներն ու մոտեցումները:
Քվանտային Օպտիկայի գիտական խումբ
Ֆ.մ.գ.թ. Միքայել Խանբեկյան Link...
Խմբի աշխատանքի հիմնական ուղղվածությունը լինելու է քվանտային օպտիկական համակարգերի հետազոտումն ու մշակումը, որոնք հանդիսանալու են քվանտային հաղորդակցության համար հիմնական տարրերը։
Խմբի աշխատանքի մյուս հիմնական ուղղությունն է ոչհերմիթյան քվանտային համակարգերը, բացառիկ կետերը և նրանց օգտագործումը սենսորային կիրառություններում։ Պլանավորվում է օգտագործել ոչհերմիթյան համակարգի առանձնահատկությունը՝ համակարգի ուժեղ և անոմալ պարամետրային կախվածությունը բացառիկ կետերի շուրջ, որը հնարավորություն է տալիս ստեղծել զգայուն սենսորներ: