Laboratorija za atomsku fiziku

O laboratoriji

Deponovanje i karakterizacija tankih slojeva
Proučavanje fizičkih metoda deponovanja materijala (PVD) – vakuumsko naparavanje, jonsko rasprašivanje i reaktivno deponovanje za dobijanje široke klase tankih slojeva, od metala do dielektrika, kao i tvrdih i zaštitnih prevlaka; karakterizacija njihovoh osobina. Ispituje se uticaj promene energije primarnih jona Ar (1-2 keV), rasprašenih čestica i rasejanih neutrala na slojnu otpornost, veličinu kristaliteta i preferencijalnu orijentaciju tankog sloja.

Eksperimenti u okviruosnovnih istraživanja usmereni su ka utvrđivanju odnosa između sinteze slojeva hipertermalnim jonima i atomima, strukture/sastava i osobina na model sistemima tankih slojeva metala i nitrida

Interakcija jonskih snopova keV-skih energija sa površinom čvrstog tela
U ovim eksperimentima se kao projektili koriste različiti joni gasova i joni alkalnih metala. U okviru 'home-made' UHV eksperimentalnog sistema na kome se ovi eksperimenti obavljaju, u funkciji su tehnike LEIS (Low Energy Ion Scattering) i DRS (Direct Recoil Spectroscopy) za analizu površina, dok su u završnoj fazi realizacije tehnike SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy) i MSRI (Mass Spectroscopy of Recoiled Ions). U narednom periodu se planira realizacijasistema za depoziciju tankih slojeva metodom jonskog rasprašivanja u okviru istog uređaja.

Modifikacija materijala jonskim zračenjem
Jonska implantacija metala i poluprovodnika, sinteza nano-uključaka, formiranje metastabilnih faza, indukovanje interakcije komponenata u tankoslojnim strukturama.
Analiza materijala jonskim snopovima
Korišćenje lakih jona, H i He, MeV-skih energija za strukturnu analizu materijala metodama Raderfordovog povratnog rasejanja (RBS) i elastičnog rasejanja (EBS).
Modifikacija materijala impulsnim laserskim zračenjem-komadni uzorci i tanki slojevi čvrstog stanja
Teorijska i eksperimentalna istraživanja fizičkih i fizičko-hemijskih fenomena koji nastaju tokom interakcije laserskog zračenja sa materijom. Primena laserskog zračenja u nano- i piko-sekundnom vremenskom domenu za površinsku modifikaciju; talasne dužine zračenja: IR, UV i VUV oblasti; zapreminski uzorci elementarnih materijala (Ti, Si, Ni, grafit), tankoslojne strukture keramičkih materijala deponovane u vakuumu na čelik i silicijum (TiN, WTi, CrON, TiB 2 , TiAlN, itd).

Elektronska mikroskopija
Mikro i nano strukturna analiza materijala metodama transmisione (TEM) i skanirajuće mikroskopije (SEM), elektronske mikrosonde (EPMA) i disperzivne elektronske spektroskopije (EDX).
Transportna teorija refleksije jona, elektrona i iks-zračenja od površine čvrstog tela
Razvoj teorijskih metoda za tretiranje refleksije jona i iks zračenja od čvrstog tela u širokom domenu energija. Oni obuhvataju kako analitičko rešavanje Bolcmanove transportne jednačine tako i specijalno prilagođenu analognu Monte Karlo simulaciju. Dobijeni opšti rezultati takođe se specificiraju i primenjuju u problemima nanotehnologije i zaštite od zračenja.

Kompleksni fenomeni u fuzionoj plazmi
Kompleksnost procesa u plazmi uslovila je višeslojan, mikro-makroskopski pristup u analizi nelinearnih procesa u otvorenim, jako neravnotežnim sistemima uz prisustvo nestabilnosti, bifurkacija i haosa. U okviru ove teme izučavaju se: 1) fenomeni samo-organizacije struktura i njihov transport u fuzionoj plazmi, 2) novi modeli nestabilnosti i transporta bazirani na Landau-fluid, MHD i Žiro-Landau modelima, 3) fenomeni interne transportne barijere, velikih zonalnih i trakastih transportnih tokova u drift turbulenciji i 4) dinamika i interakcije relativističkih solitona u snažnim laser-plazma interakcijama. Pored teorijskihmetoda, upotrebljavaju se i kompleksne metode numeričke simulacije korišćenjem višedimenzionalnih MHD, kinetičkih i čestičnih modela.

Nelinearni fenomeni u fotoničnim rešetkama i Boze-Ajnštajn kondenzatima
Istraživanje modulacione nestabilnosti i jako lokalizovanih diskretnih struktura (solitona i disača) u jedno- i više-dimenzionalnim nelinearnim fotoničnim rešetkama (snopovi optičkih vlakana i talasovoda, fotonični kristali) i Boze-Ajnštajn kondenzatima. Ispitivanje solitonskih kompleksa i solitonskih interakcija u diskretnim sredinama sa kubnom, zasićujućom, kubno-kvintnom, nepolinomijalnom i rezonantnom nelinearnošću. Primena solitona i fotoničnih rešetki u čisto-optičkim uređajima (pojačivači, prekidači, skretači, razdelnici, senzori,...) i optičkim mrežama. Nedavno su započeta istraživanja u oblasti nanofotonike i metamaterijala.