Българска академия на науките

Институт по оптически материали и технологии
“Акад. Йордан Малиновски”

Обучението на докторанти в ИОМТ има за основна цел подготовката на висококвалифицирани млади учени със задълбочени знания, критично мислене и умения за самостоятелно провеждане на научни изследвания. Докторските програми са съобразени със съвременните научни тенденции и отговарят на европейските и международните стандарти за качество. Те са тясно свързани с научноизследователската дейност на Института и се реализират в съвременна научна среда чрез:
• солидна теоретична подготовка;
• задълбочен анализ на научната литература;
• овладяване на съвременни експериментални и теоретични методи;
• представяне на научни резултати пред Колоквиума на ИОМТ и на национални и международни форуми;
• публикуване в реномирани национални и международни научни издания

Обучението и научноизследователската работа водят до:
• надграждане на фундаменталните знания и развитие на изследователски умения;
• придобиване на опит в работа със съвременна научна апаратура;
• подготовка за самостоятелна научна и приложна изследователска дейност;
• интеграция в европейското научно пространство чрез участие в международни инициативи и мобилност;
• развитие на презентационни умения и езикова култура.

Обучението на докторанти в ИОМТ се осъществява в следните професионални направления и докторски програми:

Професионално направление 4.1 Физически науки
• Докторска програма „Физика на вълновите процеси“
• Докторска програма „Електрични, магнитни и оптични свойства на кондензираната материя“

Професионално направление 4.2 Химически науки
• Докторска програма „Физикохимия“

ИОМТ–БАН организира и провежда обучението по акредитираните докторски програми в пълно съответствие със своята мисия, стратегически цели и приоритети, залегнали в Стратегията за научно развитие на ИОМТ-БАН. Програмите са насочени към посрещане на нарастващите обществени потребности от висококвалифицирани специалисти с отлична научна подготовка. В този смисъл обучението на докторанти представлява съществен елемент от институционалната политика за развитие на научния капацитет, за гарантиране на устойчивостта на академичната общност и за подкрепа на научните изследвания с висока добавена стойност.

Организацията и реализацията на обучението се извършват при строго спазване на разпоредбите на действащото национално законодателство и на нормативните документи на БАН. На институционално ниво процесът се ръководи от утвърдените вътрешни правила, процедури и стандарти за качество (Стратегия за научно развитие на ИОМТ-БАН, Правилник за условията и реда за продобиване на научни степени и за заемане на академични длъжности в ИОМТ-БАН, Система за оценка на качеството на обучението на докторанти в ИОМТ-БАН и др.), насочени към осигуряване на високо академично равнище, ефективен обучителен процес и подготовка на докторантите за самостоятелна научноизследователска и преподавателска дейност.

Цялостният процес по организация, провеждане и управление на обучението в докторските програми се осъществява в рамките на система за управление на качеството (Система за оценка на качеството на обучението на докторанти в ИОМТ-БАН). Тази система осигурява пълно съответствие с утвърдените академични стандарти, стратегическите цели на ИОМТ/БАН и действащата нормативна база. Тя обхваща всички етапи на обучението – от приема на докторантите до защитата на дисертационния труд – като прилага съвременни механизми и подходи за гарантиране и непрекъснато усъвършенстване на качеството.

Докторантите в ИОМТ-БАН, получили ОНС „доктор“ по тази специалност са висококвалифицирани специалисти в областта на разработването на разнообразни по вид и предназначение наноструктурирани и оптични материали. Програмата предвижда изучаване на оптични материали с широко приложение в ред области на материалознанието, сензориката, фотониката, химията, биологията и медицината поради присъщите им уникални свойства. Изследователските задачи обхващат теми като фотоиндуцирани процеси и оптичен запис на информация, подобряване на оптичното качество на полимери, синтезиране на фотонни кристали от метални оксиди и наноразмерни зеолити за сензорни приложения, отлагане на тънки слоеве, разработване на хибридни структури и 2D материали за оптиката и фотониката, био и газ сензори, базирани на повърхнинен плазмонен резонанс.
В областта на оптичните сензори се разработват чувствителни и селективни порести материали за вграждане в многослойни системи за оптично детектиране на летливи органични вещества и влага. Изследват са полимери в качеството им на органична матрица за създаване на изкуствена пористост в тънки слоеве. Проучва се адсорбционно-десорбционното поведение на зеолитни материали при наличие на токсични летливи органични субстанции. Осъществява се електрохимично отлагане на наноструктурирани тънки слоеве от ZnO върху стъклени подложки, покрити с тънък слой SnO2. Използват се рентгенова дифракция, сканираща електронна микроскопия и оптична профилометрия. Изследва се отлагането на графенови тънки слоеве чрез мокри методи, като се използват графенови квантови точки.
Разработва се гъвкаво електрохромно устройство чрез смесване на йонна течност в сандвич структура от многослоен графен между две полиетилен терефталатни подложки. Изследва се промяна на прозрачността при многослойния графен при смесване с различни аниони. Интегрират се прозрачни, проводящи слоеве от ZnO:Al върху гъвкави устройства. Прозрачните плоскопанелни дисплеи върху гъвкави подложки привличат специално внимание в областта на електрониката благодарение на високата оптична прозрачност и проводимост, отличната гъвкавост, лесно получаване и ниски цени.
С цел моделиране на композитни еднослойни и многослойни покрития от метал и полупроводник се изучават условията за отлагане на тънки слоеве. Изследва се влиянието на скоростите на закаляване и отлагане, вид на подложката и дебелина и влиянието на състава върху оптичните и структурни свойства на тънки слоеве от халкогенидни стъкла и тънки метални покрития. Изследват се оптичните свойства на обемни стъкла и тънки слоеве от системата Ge-S(Se)-Ag. Отлагат се тънки слоеве от сплав Bi-Ag с оглед приложението им за възбуждане на локализиран повърхностен плазмон в UV спектрална област.
Работи се по нови плазмонни структури, нови био/газ разпознаващи елементи и поляриметрични методи за детекция. За био/газ разпознаващи елементи се създава технология за нанасяне на покрития върху тънък златен слой чрез нанасянето на хемоглобин и миоглобин, които са много чувствителни към условията на нанасяне. Основна задача при поляриметричните методи за детекция е разработването на спектрален поляриметър.
Провеждат се изследвания на фотоиндуцирани процеси в нов тип анизотропни нанокомпозитни материали, базирани на азобензен-съдържащи полимери и азобагрила. Неорганичната компонента са наночастици с различен размер, форма и състав. Синтезират се нови азо-азометинови багрила и се правят квантово-химични изчисления. Изучава се кинетиката на формиране на фотоиндуцираното двулъчепречупване на слоевете. Търсят се оптималните концентрации на наночастиците в различните нанокомпозити. Изследва се динамиката на дифракционната ефективност при запис на поляризационни решетки. Оценява се разсейването от използваните наночастици в полимерната матрица и оптичните константи на полимерния слой. Провежда се Монте Карло симулация на кинетиката на двулъчепречупването на азобензен-съдържащите полимери.
Подготовката на докторантите протича основно в лабораториите за спектрофотометричен анализ, синтез на тънки полимерни слоеве, анализ на топографията на тънки слоеве с атомно-силов микроскоп, елипсометрични, флуорометрични и профилометрични измервания, електронно-микроскопски анализ, вакуумно изпаряване на слоеве, поляризационна холография. На всеки докторант е осигурен достъп до уникалното оборудване в Института, което позволява планирането на разнообразни експерименти.

Докторантите в ИОМТ-БАН, получили ОНС „доктор“ по научната специалност „Физика на вълновите процеси“, са висококвалифицирани специалисти в областта на вълновата оптика като основа на аналоговата, цифровата и поляризационната холография и прецизните интерферометрични методи за неразрушаващ контрол в оптичната метрология. Докторската програма предвижда разработването на оптични кохерентни методи, почиващи върху явленията интерференция и дифракция, и намиращи широко приложение в редица области на материалознанието, информатиката, фотониката, химията, биологията и медицината поради присъщите им висока разделителна способност и голям информационен капацитет, възможността за неразрушителен контрол и следене в реално време на динамични явления. Изследователските задачи, решавани с помощта на оптичните кохерентни методи, обхващат теми от изучаване на механични деформации и напрежения до топографско и томографско визуализиране на микро- и макро-обекти, от проследяване на процеси до холографски дисплеи за тримерна телевизия, от холографски запис и съхранение на данни до нано-производство. Така дефинирана, докторската програма е в пълно съответствие със стратегическата цел и мисия на ИОМТ.
В областта на аналоговата и цифрова холография фокусът на изследванията е върху разработването на холографски дисплей и холографски принтер на базата на пространствено-светлинен модулатор и компютърно генериране на холограми. Разработват се методи за хологрфско визуализиране на прозрачни обекти. Разработват се методи за извличане на фазата в цифровата холография чрез решаване на уравнението за пренос на интензитета.
Разработват се методи за 4D визуализиране с оптична кохерентна томография. Създават се алгоритми за динамичен спекъл анализ на индустриални и биологични обекти и са разработват методи за компресиране на данните чрез превръщането им в бинарни данни или намаляване на използваните нива на квантуване на сигнала. Разработваните методи се използват за мониторинг на процеса на съхнене на тънки азополимерни слоеве.
Изследва се поляризационен холографски запис в азополимерни и хибридни тънки слоеве. Подобрява се двулъчепречупването на азополимери, дотирани с различни наночастици и се провежда многократен обратим поляризационен запис. Изследват се въпроси, свързани със създаването на поляризационна холографска памет, разработването на пространствено-светлинни модулатори с оптично адресиране и на хибридни органични-неорганични устройства. Активно се изследват устройства с течни кристали на основата на графен.
Методите на вълновата оптика се използват за описание на пропускането на оптичен интерференчен клин и за разработване на тази база на композитни клиновидни интерференчни структури за приложение в оптичните комуникации. Разработват се фазов анализ на базата на времева Хилбертова трансформация за целите на динамичната спекъл интерферометрия.
Подготовката на докторантите протича основно в лабораториите за аналогова, цифрова и поляризационна холография, динамичен спекъл анализ, спектрофотометричен анализ, синтез на тънки полимерни слоеве, анализ на топографията на тънки слоеве с атомно-силов микроскоп, елипсометрични и профилометрични измервания, проявяване на холографски плаки, електронно-микроскопски анализ, вакуумно изпаряване на слоеве и други. В лабораторията за аналогова, цифрова и поляризационна холография има лазери, вибро-изолирани маси, оптична система за насочване, настройка, измерване и контрол; апаратура за оптично транслиране и колимиране; оптомеханични системи, поляриметър, термомасичка и оптичен дебеломер, пространствено-светлинен модулатор, измерител на мощност, портативен динамичен спектрофотометър. В лабораторията по динамичен спекъл анализ могат да се тестват образци от индустриален или биологичен характер. Установката позволява осветяване с две дължини на вълните, разработен е специализиран софтуер.
На всеки докторант е осигурен достъп до уникалното оборудване в Института, което позволява планирането на разнообразни експерименти. Утвърдена практика е след период на предварително обучение докторантите да работят сами в химическите лаборатории, на експерименталните установки и със специализираната апаратура.

Докторантите в ИОМТ-БАН, получили ОНС „доктор“ по научната специалност „Физикохимия“, са висококвалифицирани специалисти в областта на физикохимичните изследвания като основа за разработването на разнообразни по вид и предназначение наноструктурирани и оптични материали. Докторската програма предвижда разработването на високотехнологични оптични материали с широко приложение в редица области на материалознанието, сензориката, фотониката, химията, биологията и медицината поради присъщите уникални свойства на тези материали. Изследователските задачи, решавани с помощта на физикохимичните методи, обхващат теми като подобряване на оптичното качество на полимери, синтезиране на фотонни кристали от метални оксиди и наноразмерни зеолити за сензорни приложения, формиране на тънки вакуумно отложени полиимидни слоеве, разработване на бели органични светоизлъчващи диоди и ниско-молекулни органични слънчеви клетки, изследване на морфологията, микроструктурата и фазовия състав на наноматериали, тънки слоеве и обемни образци с електронна микроскопия. Така дефинирана, докторската програма е в пълно съответствие със стратегическата цел и мисия на ИОМТ-БАН.
Провеждат се изследвания по лазерно модифициране на тънкослойни материали – метални оксиди, сулфиди, халогениди с цел адаптиране на свойствата им за приложение в съвременните технологии в областта на сензорната техника, катализата, биомедицината, микро- и оптоелектрониката и др. Изследват се фото-, електронно- и йонностимулирани физикохимични процеси в тънки слоеве от аморфни и полукристални полупроводници с цел създаване на нови среди за запис на информация, материали за инфрачервената и дифракционна оптика, оптичните комуникации, фотонни кристали и др.
Изследват се вакуумно изпарени полимерни слоеве и нови нанокомпозитни материали, получавани чрез внедряване в полимерната матрица на метални клъстери, хромофори и др., предназначени за интегралната и нелинейна оптика, микромеханиката и полупроводникова техника, нанотехнологиите. Разработват се нови функционални наноструктурни материали за електрохимична детекция на пестициди и храни, както и нановлакна от биополимери и минерални добавки за приложение в медицината.
Разработват се електрохимични, газови и био-сензори на базата на вакуумно отложени тънки слоеве от халкогенидни полупроводници, оксиди, керамични и композитни материали, както и газови сензори с оптична детекция на основата на едномерни фотонни кристали от порьозен зеолит/оксид и полимер / халкогенидно стъкло.
Създават се органични светлинно излъчващи диоди (OLED) и фотоволтаични клетки на основата на нискомолекулни полупроводници. Развиват се технологии за нанасяне на тънкослойни покрития от труднотопими метали, диелектрици, сребърни халогениди, аморфни полупроводници, полимери, композитни материали и др., както и за микроструктуриране на базата на неорганични вакуумно изпарени фоторезисти.
Подготовката на докторантите протича основно в лабораториите за спектрофотометричен анализ, синтез на тънки полимерни слоеве, анализ на топографията на тънки слоеве с атомно-силов микроскоп, елипсометрични и профилометрични измервания, електронно-микроскопски анализ, вакуумно изпаряване на слоеве, поляризационна холография и други.
На всеки докторант е осигурен достъп до уникалното оборудване в Института, което позволява планирането на разнообразни експерименти. Утвърдена практика е след период на предварително обучение докторантите да работят сами в химическите лаборатории, на експерименталните установки и със специализираната апаратура. По този начин се стимулира интересът им към експерименталната работа.