1. молекулярная органическая электроника,
2. исследования процессов получения, оптических и фотоэлектрических свойств тонких пленок композитных материалов на основе фуллереновых комплексов

Открытие в конце 20 века семейства замкнутых сфероидных углеродных кластеров, или фуллеренов, произвело революцию в физике и химии молекулярных систем. На их основе можно создавать элементы, способные считать отдельные электроны (одноэлектронный транзистор), создавать молекулярные выпрямители, оптические нелинейные среды, получать высокотемпературные (до 40 К) сверхпроводники.

Фуллерены относятся к самоорганизующимся структурам и являются третьей формой углерода, кроме известных структур алмаза и графита. Это замкнутые сферические или сфероидальные молекулы, состоящие из пяти- и шестиугольников, наиболее стабильны молекулы С60 и С70. При кристаллизации фуллерен С60 образует молекулярный кристалл (фуллерит), по своим электронным свойствам фуллерит является полупроводником с оптической шириной запрещенной зоны около 2 эВ.

К началу 2000-х годов интерес исследователей сместился от изучения основных физических свойств нового материала к проблеме создания на его основе разнообразных наноструктурированных материалов. Молекула фуллерена является идеальным нуль-мерным объектом - квантовой точкой, а благодаря своей стабильности и сферической форме легко может служить компонентом различных устройств молекулярной электроники. Химически модифицированные фуллерены (комплексы, производные, супрамолекулярные системы), способные под действием внешних полей менять свои характеристики (геометрию и упаковку молекул в кристалле, ориентацию электрических и магнитных моментов, электронную структуру) являются предметом исследований последних лет. Уникальная электронная структура фуллерена С60 определяет его сильные акцепторные свойства, благодаря которым можно конструировать донорно-акцепторные молекулярные наносистемы (молекулярные гетеропереходы) и таким образом создавать молекулярный выпрямитель с размерами несколько нанометров. Перспективно использование фуллеренов и в новом формирующемся направлении – органической фотонике.

Цель наших исследований - создание органических и органо-неорганических нанокомпозитных материалов на основе С60 для оптоэлектроники.

Для этого необходимо создание упорядоченных молекулярных ансамблей, базирующихся на соединениях с электронно-донорными и электронно-акцепторными свойствами, способных образовывать комплексы с переносом заряда, поглощающие свет в УФ, видимом и ИК диапазонах. Наши работы направлены на экспериментальные и теоретические исследования комплексов на основе фуллерена С60 и порфириновых соединений, молекулярных гетеропереходов С60 – А2В6, методов и условий их формирования, термической стабильности, оптических, фотоэлектрических и и электрофизических свойств. Для объяснения экспериментальных результатов проводятся квантово-химические расчеты геометрии, электронной структуры и колебательного спектра комплексов С60 - (Ме)ТРР с использованием современных компьютерных методов расчета из первых принципов.

1. Физика горячих носителей заряда
2. Фотоника
3. Микроэлектроника
4. Технология СБИС и интегральная оптика;
5. Волоконно-оптические линии связи
6. Функциональная микроэлектроника