Наукові дослідження на кафедрі фізичної оптики проводяться за такими напрямками:

  • Нелінійна оптика хвилеводних фоточутливих плівок та оптично-індукованих дисипативних структур поблизу границь розділу середовищ.

    Основні результати досліджень:

    • методом комп’ютерного моделювання продемонстровано взаємозв’язок та відповідність картин малокутової самодифракції з процесом еволюції спонтанних граток при їх формуванні у тонких хвилеводних фоточутливих плівках AgCl-Ag під дією лазерного опромінювання;
    • вивчення явища фотоіндукованих автоколивань теплової лінзи засвідчує про наявність особливих гравітаційно-капілярного та термокапілярного порогів при збудженні приповерхневих конвективних потоків в умовах локального нагрівання рідини сфокусованим лазерним пучком;
    • в термодинамічно нерівноважних умовах лазерного термокапілярного уловлювання газової бульбашки у поглинаючій світло рідині є наявним зсув частоти пройденої крізь бульбашку лазерної хвилі. Рух інтерференційної картини, що спостерігається при цьому, розглядається як прояв класичного ефекту Допплера за присутності так званого вимушеного Допплер-ефекту і, можливо, ефекту віддачі фотона.

    Принципові результати викладено у роботах:

    • Modelling of a diffraction pattern from light-induced gratings in AgCl-Ag waveguide film as a method of evaluation of the grating parameters, Yevhen Makovetskyi, Functional Materials, 2020, v.27(3), p.567-574. https://doi.org/10.15407/fm27.03.567
    • Two modes of near-surface convective flows threhold at thermal lens oscillations, Anna Bielova, Valentyn Lymar, Yevhen Makovetskyi, in Proceedings of OSA Nonlinear Optics 2021, R. Boyd, C. Conti, D. Christodoulides, and P. Rakich, eds., OSA Technical Digest (Optica Publishing Group, 2021), paper NW2B.7. https://doi.org/10.1364/NLO.2021.NW2B.7
    • Classical and stimulated Doppler effects and the recoil effect on a moving media interface, Valentyn Lymar, Yevhen Makovetskyi, Roman Ovsiannikov, Tetiana Sarii, in Book of Extended Abstracts of XIII Laser-light and Interactions with Particles Conference, Aug. 22-26, 2022, Warsaw, Poland, paper BS-3. https://lip-conference.org/previous_editions/LIP2022/abstracts/Book_of_Abstracts_LIP2022.pdf
    • Transmitted wave frequency shift on a moving media interface: between the Doppler and the photon recoil effects, Lymar Valentyn, Makovetskyi Yevhen, Vovk Ruslan, in Proceedings of JSAP-Optica Joint Symposia 2024 Abstracts, Sept. 16-20, 2024, Niigata, Japan (Optica Publishing Group, 2024), paper 19p_C43_13. https://doi.org/10.1364/JSAPO.2024.19p_C43_13

  • Оптика нанорозмірних металевих плівок.

    Основні результати досліджень:

    • Плазмовий резонанс у гранулярних твердофазних плівках, що розташовано на прозорих діелектричних підкладках з плавленого кварцу. Досліджено плазмовий резонанс у р-поляризованому світлі . В ході досліджень виявлено дві полоси плазмового резонансу. Показано, шо перша полоса обумовлена великими гранулами відстань між якими досить велика. Друга полоса обумовлена диполь-дипольною взаємодією між малими гранулами.

    Принципові результати викладено у роботах:

    • M.O.Makarovsky, O.M.Savchenko Peculiarities Of Teaching Physics And Astronomy At The Faculty Of Physics In The Conditions Of Distance Learning // Journal of V. N. Karazin Kharkiv National University. Series Physics. — 2024. — Iss. 40. — p.7—12.
    • Iuliia Riabenko, Sergey Shulga, Nikolai А. Makarovskii, Konstantin Beloshenko Permittivity Model Selection Based on Size and Quantum-Size Effects in Gold Films // East European Journal of Physics, 2023. — 3. — p.406—412.

  • Спектральні властивості метаматеріалів.

    Основні результати досліджень:

    • Доведено можливість створення лівостороннього середовища на основі феромагнітних та напівпровідникових елементів (типу мемристору - ТіО2) з понад короткими часами релаксації.
    • Чисельно показано аномально велике підсилення ефекту Фарадея при похилому падінні електромагнітної хвилі інфрачервоного діапазону на структуровану плівку залізоітрієвого гранату, що нанесена на кварцову підкладку.
    • розроблено фізичні основи для створення ефективних перетворювачів сигналів з мікрохвильового у оптичний діапазон ( та обратно) для використання в галузі квантових технологій.

    Принципові результати викладено у роботах:

    • Electronically controlled left-handed metamaterial based on memristor/ferrite multilayer at microwaves, Aleksey Girich, Sinan Kazan, Bulat Rameev, and Sergey Tarapov, Appl. Phys. Lett., 2024, 125, 011701(1-6). https://doi.org/10.1063/5.0204174
    • Enhancement of the microwave photon-magnon coupling strength for a planar fabricated resonator, Aleksey Girich, Sergiy Nedukh, Sergey Polevoy, Kateryna Sova, Sergey Tarapov, Arthur Vakula, Scientific Reports, 2023, 13, p.924(1-8). https://doi.org/10.1038/s41598-022-27285-6, https://www.nature.com/articles/s41598-022-27285-6
    • Enhancement of photon-magnon coupling strength by inverted split-ring resonator at GHz, A. Girich, S. Nedukh, S. Polevoy, K.Sova, S.Tarapov, A. Vakula, AIP Advances, 2024, v.14(2), p.025138(1-6). https://doi.org/10.1063/5.0187796
    • Existence of edge modes in periodic microstrip transmission line, Aleksey Girich, Liubov Ivzhenko, Ganna Kharchenko, Sergey Polevoy, Sergey Tarapov, Maciej Krawczyk & Jaroslaw W. Klos, Scientifc Reports, 2024, 14:16477(1-11). https://doi.org/10.1038/s41598-024-67610-9