Έρευνα

Η πλήρης εκμετάλλευση των υλικών απαιτεί σχεδιασμό, σύνθεση και ενδελεχή κατανόηση της δομής τους και των τρόπων με τους οποίους σχετίζεται με τις θεμελιώδεις ιδιότητές τους. Κεντρική θέση στις ερευνητικές δραστηριότητες του ΙΘΦΧ είναι η κατανόηση της δομής και των ιδιοτήτων της ύλης και των αλληλεπιδράσεων φωτός-ύλης που θα διευκόλυνε την εκμετάλλευση νανοδομημένων υλικών με προηγμένη λειτουργικότητα για εφαρμογές που σχετίζονται με την ενέργεια, την οπτική και ηλεκτροχημική ανίχνευση, τη νανοϊατρική, την ηλεκτροοπτική και τη φωτονική. Για το σκοπό αυτό, το ΙΘΦΧ πραγματοποιεί έρευνα και έχει αποκτήσει ισχυρή τεχνογνωσία στις ακόλουθες ερευνητικές κατευθύνσεις:

Α. Θεωρητική και Υπολογιστική Χημεία και Επιστήμη Υλικών με τις παρακάτω θεματικές προτεραιότητες:

• Προηγμένες θεωρητικές και υπολογιστικές μέθοδοι για μόρια, υλικά και διατάξεις.
• Ηλεκτρονική δομή και φωτοφυσικές διεργασίες σε προηγμένα μοριακά συστήματα και νανοϋλικά.
• Υπερμοριακή χημεία σε περιορισμένο χώρο και οργανωμένα συγκροτήματα.
• Δομικές και δυναμικές ιδιότητες χαλαρής ύλης, νανοπορωδών υλικών και βιολογικών συστημάτων.
• Θεωρητική μελέτη (μετα-)υλικών και διατάξεων για φωτονικές και οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές.

Β. Σύνθεση και Φυσικοχημεία Υλικών με τις παρακάτω θεματικές προτεραιότητες:

• Νανοδομές άνθρακα και διδιάστατα νανοϋλικά.
• Μακρομοριακά υλικά, βιοϋλικά και νανοδομές.
• Σύνθετα και υβριδικά ανόργανα και οργανικά-ανόργανα νανοϋλικά.
• Μεταλικοί οργανικοί σκελετοί και ομοιοπολικοί οργανικοί σκελετοί.
• Βιο-εμπνευσμένα υλικά για μετατροπή της ηλιακής ενέργειας.

Γ. Φωτονική για Νανοεφαρμογές με τις παρακάτω θεματικές προτεραιότητες:

• Laser κατεργασίες υλικών και διατάξεων.
• Φαινόμενα εξαρτώμενα από το μέγεθος και την πολυπλοκότητα στη νανοκλίμακα.
• Εφαρμογές στη βιοφωτονική, βιοφυσική και στην επιστήμη του διαστήματος.
• Οπτικές ίνες, νανο-φωτονικές διατάξεις και αισθητήρες.
• Ολοκληρωμένα οπτικά κυκλώματα, πλασμονικές διατάξεις, μη γραμμική οπτική, και κβαντική τεχνολογία.
• Εφαρμογές Φωτονικής στην ασφάλεια, άμυνα, διάστημα, βιομηχανία, περιβάλλον  και βιοιατρική.

Το Ινστιτούτο λειτουργεί επίσης ένα εργαστήριο υπηρεσιών, το Εργαστήριο Φασματοσκοπικών Εφαρμογών (ΕΦΕ, ίδρ. 1979), το οποίο λειτουργεί ως δυναμική διασύνδεση μεταξύ του ΙΘΦΧ και ενός ευρέος φάσματος βιομηχανικών αναγκών Ε&Α, ενώ παράλληλα μεταφράζει την εσωτερική τεχνογνωσία σε υλικά και φασματοσκοπία προς όφελος της ελληνικής βιομηχανίας.