Българска академия на науките

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

Целта на обучението на докторанти в ИОМТ е създаването на среда за професионално израстване на млади учени с дълбоки познания, творческо мислене и способност за самостоятелно поставяне и решаване на задачи. Обучението следва съвременните научни тенденции и критериите за качество, въприети в Европа и света. Докторските програми са неразривно свързана със задачите в работния план на Института. Обучението се организира като процес със следните задължителни елементи:
• добро познаване и анализ на литературните данни,
• добра теоретична подготовка,
• овладяване на методите за експериментални изследвания,
• разпространение на резултатите пред Колоквиума на ИОМТ, на национални и международни конференции и в научни публикации.

В професионално направление 4.1 Физически науки в ИОМТ докторантите се обучават по две специалности:
• Физика на вълновите процеси
• Електрични, оптични и магнитни свойства на кондензираната материя

В професионално направление 4.2 Химически науки в ИОМТ докторантите се обучават по специалноста
• Физикохимия.

Обучението по докторските програми и проведените от докторанта научни изследвания следва да доведат до придобиване на конкретни умения и качества. Специфичните цели на обучението са следните:
• Осигуряване на условия за качествено обучение чрез задълбочаване и надграждане на фундаменталните знания на докторантите, както и на възможности за работа със съвременни апаратури, някои от които са уникални за страната.
• Подготовка на кадри за реализация не само в ИОМТ-БАН и други научноизследователски организации, но и за потенциални потребители на резултатите от осъществената докторантура, като малки и средни предприятия, фирми, подходящи за трансфер на технологии и др.
• Подпомагане интегрирането на докторантите в европейската научноизследователска общност чрез улесняване на тяхната мобилност.
• Полагане на усилия за подобряване на социалния статус на докторантите чрез развиване и усъвършенстване на техните презентационни умения, както и за разширяване на езиковата им култура.

Докторските програми се актуализират непрекъснато за обогатяване на тематиката и въвеждане на по-съвременни методи за обучение. Докторските програми се осъществяват при стриктно спазване на действащото законодателство. От 2011 г. приемът и обучението на докторантите е в съответствие със Закона за развитие на академичния състав в Република България и Правилника за неговото прилагане. Обучението протича в съответствие с Правилника на Центъра за обучение при БАН и Правилник за условията и реда за придобиване на научни степени и за заемане на академични длъжности в ИОМТ-БАН, съгласуван със съответния Правилник на БАН. Успешното изпълнение на докторските програми се следи чрез редовно представяне на докторантите пред Колоквиума на Института. Изпълнението на всички законови процедури по докторантурата от приемните изпити до защитата на дисертационния труд се контролира от Научния съвет на ИОМТ-БАН при тясно взаимодействие с Центъра по обучение при БАН и ръководителя на докторантурата.
Политиката за осигуряване качеството на обучението по докторските програми в ИОМТ е подчинена и заимства основните принципи на прилаганaта в БАН система за оценка на докторантско образование, приета от Академичния Съвет на Центъра за Обучение (http://edu.bas.bg/phd-school.html). Тази система за оценяване на качеството на обучението е съобразена изцяло с действащите нормативни документи в страната и отговаря на най-добрите европейски и световни практики. Чрез прилагането на системата се постига максимално широко интегриране в Европейското изследователско пространство, както и разширяване на използването на международно признати стандарти и процедури за оценка на качеството на образованието и научните резултати. Системата за оценка на качеството на докторантското образование в БАН е насочена към съблюдаване на седемте Европейски принципа за иновативно обучение на докторантите от 2011 г.
В процеса на обучението си докторантите изпълняват следните дейности: учебна работа, изследователска (творческа) работа и организационна работа.

Учебната работа включва:
• Посещение и участие в лекции и упражнения по задължителни дисциплини по професионални направления и избираеми дисциплини.
• Навлизане в спецификата на специалността.
• Един изпит за докторантски минимум. Видът и крайният срок за полагане на този изпит се уточняват в индивидуалния учебен план на всеки докторант; изпитът обикновето е към края на обучението в ИОМТ-БАН с оглед на високите изисквания към материалите, включени в този изпит (Приложение 3).
• Овладяване на различни експериментални методики и техники и работа с уникална апаратура.
Научноизследователската (творческата) дейност включва
• Подготовка на дисертационния труд.
• Провеждане на изследователска работа.
• Публикуване в престижни списания при активно участие в изготвянето на публикациите.
• Участие в конференции и научни проекти.
Организационната работа се състои в:
• Участие в научни прояви, организирани от ИОМТ-БАН.
• Подпомагане на демонстрационната дейност при външни посещения.

Методиката за обучение на докторантите в ИОМТ се основава на четири взаимно допълващи се принципа:
• задълбочаване, разширяване и надграждане на фундаментални познания;
• създаване и утвърждаване на практически умения;
• добиване и усъвършенстване на презентационните умения;
• стимулиране и подпомагане на мобилността.

С решение на Управителния съвет на БАН от месец февруари 2006 г. е утвърден и действа от датата на приемането му Правилник за дейността на Центъра по обучение при БАН (http://edu.bas.bg/phd-school.html), съгласно който се регламентира задължителното прилагане на кредитна система при подготовката на докторантите в БАН. Съгласно Правилника, образователната програма се осъществява в Докторантско училище към Центъра по обучение в съответствие с кредитната система за обучение. Кредитите се набират от следните дейности на докторанта при определен задължителен минимум:
(а) изпълнение на образователната програма;
(б) докладване пред научни форуми на научни резултати по темата на дисертацията;
(в) публикации на основата на научни резултати по темата на дисертацията.
За успешно завършване на обучeнието е необходимо докторантът да има събрани най-малко 250 кредита. Кредитите по образователната програма се получават в три образователни модула: общо специализирано обучение, индивидуално специализирано обучение и общо академично обучение.
Докторантите са част от колектива на ИОМТ-БАН. Те участват в задачите от научноизследователския план на ИОМТ, включени са в проекти, финансирани от Фонд Научни изследвания и имат достъп до уникалното оборудване в Института.

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.