Фотонните структури са структури в които показателят на пречупване се променя периодично в 1, 2 или 3 ортогонални посоки, като периодът е сравним с дължината на вълната на падащата върху тях светлина. Благодарение на периодичността и отражението на Bragg се формира фотонна забранена зона, представляваща спектрална област в която разпространението на светлината е забранено. Поради уникалните си свойства, фотонните структури намират многобройни приложения в оптиката, лазерната физика, опто-електрониката, сензориката и др.

Основната цел на настоящия проект е да се намерят възпроизводими условия за отлагане на фотонни структури от метални оксиди (Nb₂O₅, TiO₂, ZnO), да се изучат техните свойства и да се потърсят евентуални техни приложения, например в сензориката, оптиката и фотокатализа. Ще бъдат използвани два подхода за отлагане на фотонните структури. При първия, едномерни фотонни структури ще бъдат отлагани чрез спин-коутинг под формата на многослойни системи от редуващи се подходящо подбрани тънки зол-гел слоеве от (Nb₂O₅ и/или TiO₂. Периодичността в показателя на пречупване ще бъде реализирана чрез контролирано въвеждане на пористост в дискретните слоеве на фотонната структура посредством методите на “мекия” и “твърд” шаблон (т. нар. soft and hard templating). При втория подход, методът на електроспрей и неговата разновидност – коаксиален електроспрей, ще бъдат използвани за отлагане на еднослойни или многослойни покрития върху подложки с повърхностен периодичен релеф, например амплитудни дифракционни решетки и дифракционни оптични елементи, колоидни кристали и др. В този случай периодичността в показателя на пречупване ще се осигури от геометричната периодичност на подложката.

Очакваните резултати от проекта са придобиване на знания и опит, свързани с възпроизводимото отлагане на фотонни структури, базирани на метални оксиди, с предвидими и контролирани свойства, чрез използване на гъвкави, евтини и ефективни методи на получаване, каквито са електроспрея и спин-коутинга.