Submit to FacebookSubmit to Google PlusSubmit to TwitterSubmit to LinkedIn

ΧΑΛΑΡΑ ΦΩΝΟΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

Ο συνδυασμός δυο ώριμων ερευνητικών περιοχών της επιστήμης της χαλαρής ύλης-κολλοειδών και πολυμερών - με την χαρακτηριστική ιδιότητα της αυτο-οργάνωσης με περιοδικότητα στην μεσοσκοπική (50-1000 nm) κλίμακα, οδήγησε για πρώτη φορά στην δημιουργία “κωφών“ υλικών που σταματούν την διάδοση ακουστικών/ελαστικών κυμάτων σε GHz συχνότητες, που ταυτόχρονα μπορεί να είναι “τυφλά“ στο ορατό φως.

Η θεωρητική περιγραφή των πειραματικών σχέσεων διασποράς οδήγησε στην διευκρίνιση των μηχανισμών διάδοσης των ακουστικών κυμάτων σε νανοδομημένα υλικά. Η διερεύνηση του ρόλου των ιδιοσυχνοτήτων των κολλοειδών σωματιδίων στο άνοιγμα χασμάτων φαίνεται να γεννά την δονητική φασματοσκοπία κολλοειδών σε αναλογία της μοριακής φασματοσκοπίας.

Η ομάδα του τμήματος Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών, του Παν. Κρήτης, ΙΗΔΛ/ΙΤΕ και Max Planck Institute for Polymer Research, έχει πρωτοπορήσει στην έρευνα στην περιοχή των υψηλών συχνοτήτων με την χρήση δομών με περιοδικότητα μεσοσκοπικής κλίμακας και κατάλληλη οπτική φασματοσκοπία σκέδασης Βrillouin.

Πειραματική και Θεωρητική έρευνα στην διάδοση ελαστικών (ακουστικών) κυμάτων σε κατάλληλα δομημένα υλικά

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΙΑΔΟΣΗΣ ΦΩΝΟΝΙΩΝ

Πρόκειται για την καταγραφή της σχέσης διασποράς ω(k), που συνδέει την συχνότητα ω και τον κυματαριθμό k του ακουστικού κύματος σε σύνθετα υλικά σκεδιασμένα με σύγχρονες μεθόδους της χαλαρής ύλης. Η πρώτη πραγματοποίηση hypersonic (GHz) χάσματος (Nat. Mater 2006) τύπου Bragg έγινε σε 3D-φωνονικούς κρυστάλλους αυτοργονομμένων κολλοειδών σωματιδίων. Λίγο αργότερα, η ομάδα παρατήρησε ένα δεύτερο μηχανισμό φωνονικού χάσματος (Hybridization PRL 2008), αγνώστου μέχρι τότε, η πραγματοποίηση του οποίου δεν απαιτεί την ύπαρξη περιοδικότητος και οφείλεται σε συχνότητα συντονισμού δόνησης των κολλοειδών σωματιδίων(Σχ.1.). Η κατανόηση της διάδοσης φωνονίων στα συγκεκριμένα υλικά, ανοίγει δρόμο για την θερμομηχανική συμπεριφορά τους σε νανοκλίμακα με χωρικό περιορισμό. Η πρώτη παρατήρηση δονητικής κίνησης κολλοειδούς σωματιδίου, έγινε η αφετηρία για την δονητική φασματοσκοπία σωματιδίων μεσοσκοπικής κλίμακος (Soft Matter 2003,featured to back cover). Λόγω της διανυσματικής φύσης της διάδοσης του ακουστικού κύματος , 1D-υβριδικά superlattices είναι η κατάλληλη πλατφόρμα για την βασική κατανόηση, έλεγχο διάδοσης των και σχεδιασμού defects.(Σχ.2)

Επόμενη πρόκληση της ομάδας είναι ο έλεγχος της διάδοσης φωνονίων μικρού μήκους κύματος σε σχέση με την δομή αλλά και τις ελαστικές ιδιότητες των δομικών συστατικών λόγω του ρόλου τους σαν μεταφορείς θερμότητας σε διηλεκτρικά και αλληλεπίδραση φωνονίων-φωτονίων σε ακουστο-οπτικές (Σ Πισσαδάκης).

Το γεγονός ότι η πανεπιστημιακή εκπαίδευση των φοιτητών συμμετέχει ενεργά και απευθείας στην μουσικοεκπαιδευτική διαδικασία δεν αποτελεί μια πρακτική εξάσκηση που συμπληρώνει το θεωρητικό μέρος ενός μουσικοπαιδαγωγικού μαθήματος. Αντιθέτως, είναι μια εφαρμογή της δημιουργίας «κοινοτήτων μάθησης» μεταξύ πανεπιστημίου και σχολείων, στις οποίες η επιστημονική γνώση τροφοδοτείται από τις εμπειρίες, τις ανάγκες και το κοινωνικό έργο των φοιτητών.

Nat.Mater. 2006; Nanoletters 2008,2010,2012; PRL 2005, 2008,2011,2013

ΔΙΑΚΡΙΣΕΙΣ—ΒΡΑΒΕΥΣΕΙΣ

Το ερευνητικό έργο του καθηγητή Γεώργιου Φυτά, μετράει πολλές διακρίσεις, αναφορές, δημοσιεύσεις και χρηματοδοτήσεις. Ενδεικτικά αναφέρονται:

- External Scientific Member of the Max-Planck Society, από το 1998
- FORTH prize, 1999
- Humboldt Research Αward, 2002
- Fellow of the American Physical Society, 2004
- Τιμητική θέση Καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της Lille, Γαλλία, 2009,2011
- Adjunct Professor Univ.of Akron,USA, 2013
- 530 αναφορές μέχρι το 2012
- Δύο Summa-cum laude PhD‘s: W. Cheng (τώρα στη DSM, Ολλανδία) με Βραβείο της Κινεζικής Κυβέρνησης και T. Still (τώρα στο UPENN) με βραβείο της Springer Verlag

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Γεώργιος Φυτάς, Καθηγητής, Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών (ΤΕΤΥ), Επικεφαλής ομάδας Πολυμερών ΙΗΔΛ, ΙΤΕ

Μέλη ομάδας: Σ. Πισσαδάκης Ερευνητής Β (ΙΗΔΛ,ΙΤΕ), Uli Jonas, Ερευνητής Α (ΙΤΕ, Univ.Siegen), Dirk Schneider (Msc) Elena Alonso –Derondo (Msc), Prof. W.Tremel (Uni.Mainz), Prof. M.Bockstaller (Carnegie-Mellon Univ.), Prof. E.Furst (Delaware), Prof. S.Yang (UPENN), Prof. B.Djafari_Rouhani (France)

http://www.forth.gr http://mpip.iwww.mpg.de/62613/Brillouin_Light_Scattering