Теоретичні та експериментальні основи створення нового класу сенсорів терагерцового діапазону

Розроблено алгоритм комп'ютерного експерименту методом молекулярної динаміки. Отримано метод дослідження наносистем на основі аналізу результатів молекулярно-динамічного розрахунку основних властивостей наноматеріалів. Рекомендовано метод визначення просторового розподілу поляризації в наношарах активних діелектриків. Запропонована методика опису процесів зародження та зростання штучних нанодоменів. Для аналізу розмірних ефектів побудована мікроскопічна модель внутришньокластерної атомної динаміки чутливого шару сенсору. Виявлена залежність внутрішньої енергії кластеру при зміні стану речовини. Отримані динамічні характеристики кластерів зі змінною кількістю атомів. Розроблена термодинамічна модель кластера матеріалу сенсора. Проведені обчислення утворення нанодоменів та граничної густини їх формування, які дозволяють вибрати оптимальні умови формування масивів стабільних нанодоменів та перемикання їх окремих елементів. Проведені вимірювання наноструктур піроелектричних матеріалів, результатами яких є тривимірне зображення поверхні.

Для вимірювання наноструктур піроелектричних матеріалів запропонована методика із застосуванням методів атомно-силової мікроскопії. Розроблені спеціальні методи обробки зображень для отримання кристалографічної інформації про поверхню наношарів. Розроблена методика обробки зображень наночастинок з електронного мікроскопу та реконструкції їх структури. Рекомендовано методику для опису полярно-активних властивостей сегнетоелектриків-напівпровідників із зарядженими дефектами. Розроблена технологічна методика отримання нанокомпозитних шарів на основі активних діелектриків, які є виконують функцію чутливого елемента і визначають основні параметри сенсорів терагерцового діапазону.