Browsing by Author "Kiisk, Valter, juhendaja"

Now showing 1 - 8 of 8

Enhanced spontaneous parametric down-conversion in plasmonic and dielectric structures
(2018-07-09) Loot, Ardi; Hizhnyakov, Vladimir, juhendaja; Kiisk, Valter, juhendaja; Sildos, Ilmo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Kvantpõimitust loetakse kvantmaailma üheks suurimaks „veidruseks“. Üheks näiteks on põimitud valguskvantide (footonite) paarid – ühe footoni mõõtmistulemusest sõltub hetkeliselt ka teise footoni mõõtmistulemus hoolimata paariliste vahelisest kaugusest. Einstein võttis nähtuse kokku sõnadega „tontlik kaugmõju“ (inglise keeles „spooky action at a distance“) ja pidas seda liiga veidraks, et olla tõsi. Tänaseks päevaks vaadeldakse seda „veidrust“ kui kvantmaailma olulisimat omadust, seda toetavad ka paljud kvantpõimitust demonstreerivad Belli katsed, ja on asutud looma kvantpõimitusel põhinevaid rakendusi: kvantkrüptograafia, kvantarvutid, jne. Kõikide nende tulevikurakenduste eelduseks on efektiivne kvantpõimitud osakeste allikas. Põhiline meetod põimitud footonpaaride genereerimiseks on spontaanne parameetriline allamuundamine mittelineaarsetes kristallides. See seisneb valguse väikseima osakese, footoni, „poolitamisel“ kaheks madalama energiaga footoniks. Kahjuks on see meetod väga ebaefektiivne. Antud doktoritöö eesmärgiks on põimitud footonpaaride allika efektiivsuse tõstmine kasutades spetsiaalseid pinnalaineid, mis on seotud vabade elektrilangute võnkumisega metalli pinnal. Optiliste protsesside võimendamist pinnalainetega on uuritud palju ning efekti on korduvalt eksperimentaalselt demonstreeritud. Sellest hoolimata pole meile teadaolevalt uuritud pinnalainete kasutamist spontaanse parameetrilise allamuundamise võimendamiseks. Käesoleva doktoritöö raames töötati välja uued arvutusmeetodid, millega uuriti pinnalainete mõju spontaansele parameetrilisele allamuundamisele. Töö käigus võrreldi kolme eri tüüpi pinnalaineid ja kaardistati võimendustegurid, nõudmised objektile ning võimalikud protsessi takistavad tegurid. Töö eksperimentaalses osas disainiti ja ehitati goniomeetriline mõõtesüsteem spontaanse parameetrilise allamuundamise uurimiseks ning viidi läbi esialgsed mõõtmised. Doktoritöö käigus valminud arvutusmeetodeid saab ka edaspidi kasutada uut tüüpi objektide disainimeseks, modelleerimiseks ning optimeerimiseks. Töös esitatud arvutustulemused ja mõõtesüsteemi kirjeldus on oluliseks sisendiks edasisele eksperimentaalsele tööle.
Fluorescence quenching in inorganic crystalline solids activated by neodymium ions; from bulk to micro- and nanocrystals
(2021-07-13) Vagapova, Ekaterina; Orlovskiy, Yury, juhendaja; Kiisk, Valter, juhendaja; Peet, Viktor, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Komplekssete fosfaatide ja fluoriidide ühendeid kasutatakse laialdaselt biomeditsiinis nende ühilduvuse tõttu bioloogilise koega. Selliseid fosfaatühendeid kasutatakse praegu peamiselt luuimplantaatides, aga samuti suurte implantaatide peal õhukese kattekihina. Nende materjalide dopeerimine haruldaste muldmetallide ioonidega, eriti neodüümiga, avardab nende rakendusvõimalusi. Näiteks, haruldaste muldmetallidega dopeeritud fluoriid-nanoosakesi kolloid-vesilahuses saab kasutada bioloogilise koe visualiseerimiseks (kuni sügavuseni 1 cm), lokaalseks kuumutamiseks, ravimite manustamiseks, jms. Selles kontekstis pakub nii baas- kui ka rakendusteaduse vaatevinklist suurt huvi valguse kiirgamine (fluorestsents) ja selle kustutamise mehhanismid. Fluorestsentsi kustutamise protsessid lõppkokkuvõttes määravad, kas fluorestsentsmaterjali saab kasutada näiteks bioloogilise koe visualiseerimisel, sh sügavamate kudede mitteinvasiivsel kujutamisel. Ühelt poolt on need protsessid ebasoovitavad ja nende minimeerimine suurendab fluorestsentsi intensiivsust. Teiselt poolt, fluorestsentsi kustutamise analüüsimine annab täiendavat infot uuritava materjali lokaalse struktuuri kohta. Väitekirjas käsitletakse detailselt mõlemat aspekti. Pakutakse lihtsad kriteeriumid sobiva kristallilise peremeesmaatriksi valimiseks lisandioonidele, mis minimeeriks fluorestsentsi kustutavad protsessid ja seeläbi suurendaks fluorestsentsi tugevust. Lisaks analüüsitakse fluorestsentsi kustumiskineetikat, et määrata neodüümi ioonidega seotud optiliste tsentrite lokaalset struktuuri tri-kaltsiumfosfaadi mikrokeraamikas, mis on luukoe tehisanaloog. Väitekirja tulemusi saab kasutada haruldaste muldmetallidega dopeeritud fluorestsentsmaterjalide funktsionaalsuse ja sooritusvõime edendamisel mitmesugustes biomeditsiinilistes rakendustes.
Monokliinse ZrO2 fotoluminestsentsi ning termiliselt ja optiliselt stimuleeritud luminestsentsi uuringud
(Tartu Ülikool, 2015) Puust, Laurits; Kiisk, Valter, juhendaja; Sildos, Ilmo, juhendaja; Orlovskiy, Yury, juhendaja; Tartu Ülikool. Füüsika instituut; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond
Preparation and functional properties of stochastic microstructured sol-gel silica materials
(2018-01-11) Kangur, Triin; Järvekülg, Martin, juhendaja; Kiisk, Valter, juhendaja; Lõhmus, Ants, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Käesolev doktoritöö tutvustab kahte uudset erineva mikrostruktuursusega ränioksiidset pinnakatet – ümarate struktuuridega pindeid ja makropoorset vahtu. Töö eesmärk oli uurida nende materjalide sünteesiprotsesse ja valmistamist ning võimalikke rakendusi. Töös tutvustatav sool-geel-faasieralduse meetod on perspektiivikas alt-üles-meetod, millega saab valmistada funktsionaalseid struktuurseid ränioksiidseid pindeid ning pihustamine võimaldab selle meetodi kasutamist suurte pindade katmiseks tööstuslikus skaalas. Doktoritöös näidasime, et ümaraid pinnastruktuure saab valmistada erineva erineva suuruse, kuju ja pindtihedusega, kui valida järgmised sobivad parameetrid: alkoksiidi kontsentratsioon, lahusti tüüp, vee ja alkoksiidi moolsuhe, katalüsaatori ja alkoksiidi moolsuhe, suhteline õhuniiskus. Erinevas suurusjärgus struktuursusega pinded, mille elementide diameeter on alla mikromeetri ja pindtihedus võrdlemisi suur, omasid märkimisväärseid peegeldumisvastaseid ja valguse pinnalt hajumist muutvaid omadusi nähtavas ja lähi-infrapuna piirkonnas. Mõnedel valmistatud struktuursetel pindadel oli veekontaktnurk üle 130° ja see tähendab, et täiendava pinna funktsionaliseerimisega on võimalik saavutada ka superhüdrofoobsus (kontaktnurk üle 150°). Lisaks näitasime doktoritöös, et need mikro- ja nanostruktuursed pinnad on biosobivad ja et rakkude kasv ja paljunemine sõltuvad substraadi struktuuride läbimõõdust ja pindtihedusest. Kasutades sool-geel meetodit ja katalüütilist vesinikperoksiidi lagunemist, valmistati ränioksiidsed makropoorsed vahud, millel on hästi defineeritud suletud poorsus. Valmistatud vahu makropoorne struktuur on sarnane aerogeelidega ning väikseimaks soojusjuhtivuseks mõõdeti 0.018 W/(m∙K). Seega on seda võimalik kasutada kõrgetemperatuurilise soojusisolatsioonimaterjalina.
SiV ja NE8 lisandid teemantmaterjalides toatemperatuursete optiliste termosensoritena
(Tartu Ülikool, 2018) Miller, Caius; Puust, Laurits, juhendaja; Sildos, Ilmo, juhendaja; Kiisk, Valter, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Füüsika instituut
TiO2 õhukeste kilede lasertöötlus ja spektroskoopilised uuringud
(Tartu Ülikool, 2013) Tolmusk, Timo; Kiisk, Valter, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool.Füüsika instituut
TiO2:Nd3+ õhukeste kilede fotoluminestsentsi hapnikutundlikkus
(Tartu Ülikool, 2018) Akulitš, Kristiina; Kiisk, Valter, juhendaja; Puust, Laurits, juhendaja; Jaaniso, Raivo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Füüsika instituut
ZrO2 nanopulbrite järelhelendus ja termoluminestsents
(Tartu Ülikool, 2013) Puust, Laurits; Sildos, Ilmo, juhendaja; Kiisk, Valter, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond; Tartu Ülikool. Füüsika instituut