ЛАБОРАТОРИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ БИОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СИСТЕМ И НАНОМАТЕРИАЛОВ

Лаборатория компьютерного моделирования биомолекулярных систем и наноматериалов
Заведующий - д.х.н., профессор Немухин Александр Владимирович
Телефон: 939-10-96, е-mail: nemukhin@hotmail.com

А.В. Немухин - выпускник Химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова (1969), кандидат хим. наук (1975, научный руководитель - д.ф.-м.н., профессор Н.Ф. Степанов), доктор хим. наук (1989). В ИБХФ РАН с 2006 г. по совместительству с работой на Химическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова (с 1991 г. – профессор кафедры физической химии). С 2010 г. – заслуженный профессор МГУ. Области научных интересов - химическая и биохимическая физика, квантовая химия, молекулярное моделирование, компьютерные технологии, химические и фотохимические превращения в белковых макромолекулах. 

 

Основные направления исследований

 

  • Компьютерное моделирование строения и свойств химических соединений;
  • Развитие и применение методов молекулярного моделирования на основе квантовой теории;
  • Различные аспекты квантовой химии;
  • Развитие и применение многоуровневого метода квантовой механики/молекулярной механики;
  • Применение классической и квантовой молекулярной динамики;
  • Моделирование реакций ферментативного катализа;
  • Фотохимические процессы в белковых макромолекулах;
  • Моделирование для биохимических и биомедицинских приложений;
  • Моделирование критических явлений в химической кинетике.

 

Лаборатория была организована в 2006 г. на базе лаборатории квантовой химии (руководитель - д.х.н. профессор К.В. Боженко) отдела электроники органических материалов. Развитие и применение квантово-химических и молекулярно-динамических подходов для моделирования биомолекулярных систем и наноматериалов составляет основное направление лаборатории.

 

Состав лаборатории

 

Быков Валерий Иванович, в.н.с., д.ф.-м.н., профессор

Григоренко Белла Людвиговна, с.н.с., д.ф.-м.н.

Московский Александр Александрович, с.н.с., к.х.н.

Атражев В.В., с.н.с., к.ф.-м.н.

Астахова Т.Ю., с.н.с., к.ф.-м.н.

Тимохина Е.Н., с.н.с., к.ф.-м.н.

Коц Екатерина Дмитриевна, м.н.с.

Лущекина Софья Владимировна, с.н.с., к.х.н.

Немухин Александр Владимирович, д.х.н., профессор

 

Избранные публикации

 

  1. Немухин А.В., Григоренко Б.Л., Лущекина С.В., Варфоломеев С.Д. Квантово-химическое моделирование в исследовании молекулярных механизмов действия ферментов. Успехи химии 2012, 81, 1011-1025.
  2. Bravaya, K.B., Grigorenko, B.L., Nemukhin, A.V., Krylov, A.I. Quantum chemistry behind bioimaging: Insights from ab initio studies of fluorescent proteins and their chromophores. Accounts of Chemical Research 2012, 45, 265-75.

 

  1. Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Polyakov I.V., Morozov D.I., Krylov A.I. First-Principles Characterization of the Energy Landscape and Optical Spectra of Green Fluorescent Protein along the A→I→B Proton Transfer Route. Journal of the American Chemical Society 2013, 135, 11541-11549.

 

  1. Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Polyakov I.V., Krylov A.I. Triple-Decker Motif for Red-Shifted Fluorescent Protein Mutants. Journal of Physical Chemistry Letters 2013, 4, 1643-1647.

 

  1. Grigorenko B.L., Polyakov I.V., Savitsky A.P., Nemukhin A.V. Unusual Emitting States of the Kindling Fluorescent Protein: Appearance of the Cationic Chromophore in the GFP Family. Journal of Physical Chemistry B 2013, 117, 7228-7234.

 

  1. Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Morozov D.I., Kochetov M.S., Lushchekina S.V., Varfolomeev S.D. On quantum mechanical – molecular mechanical (QM/MM) approaches to model hydrolysis of acetylcholine by acetylcholinesterase. Chemico-Biological Interactions 2013, 203, 51-56.

 

  1. Lushchekina S.V., Nemukhin A.V., Varfolomeev S.D., Masson P. Molecular modeling evidence for His438 flip in the mechanism of BuChE hysteretic behavior” Journal of Molecular Neuroscience 2014, 52, 434–445.

 

  1. Grigorenko B.L., Khrenova M.G., Nilov D.K., Nemukhin A.V., Švedas V.K. Catalytic Cycle of Penicillin Acylase from Escherichia Coli: QM/MM Modeling of Chemical Transformations in the Enzyme Active Site upon Penicillin G Hydrolysis. ACS Catalysis 2014, 4, 2521-2529.

 

  1. Khrenova M., Grigorenko B., Mironov V., Kolomeisky A., Nemukhin A., Hydrolysis of guanosine triphosphate (GTP) by the Ras-GAP protein complex: Reaction mechanism and kinetic scheme. Journal of Physical Chemistry B 2015, 119, 12838-12845.

 

  1. Khrenova M., Topol I., Collins J., Nemukhin A., Estimating orientation factors in the FRET theory of fluorescent proteins: The TagRFP-KFP pair and beyond. Biophysical Journal 2015, 108, 126-132.

 

  1. Быков В.И., Ломакин С.М., Цыбенова С.Б., Варфоломеев С.Д. Кинетические закономерности импульсного пиролиза углеродсодержащего сырья в режиме осциллирующего изменения температуры. Доклады АН  2015462, 52-54.

 

  1. Grigorenko B., Nemukhin A., Polyakov I., Khrenova M., Krylov A.I. A light-induced reaction with oxygen leads to chromophore decomposition and irreversible photobleaching in GFP-type proteins. Journal of Physical Chemistry B 2015, 119, 5444-5452.

 

ЛАБОРАТОРИЯ ПРИКЛАДНОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ И ФОТОНИКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И НАНОСТРУКТУР

Лаборатория прикладной электродинамики и фотоники композиционных материалов и наноструктур

Заведующий лабораторией: к.ф.-м.н. Бибиков Сергей Борисович

тел. (495)939-7445

факс (499)137-8231

e-mail: sb@deom.chph.ras.ru

 

С.Б.Бибиков -  выпускник Московского физико-технического института, с 1987 г. работал в Отделе электроники органических материалов Институте химической физики им. Н.Н. Семёнова, а с 1996 г. – в ИБХФ РАН. В 1997 г. защитил кандидатскую диссертацию (физ.-мат. науки) по специальности "электрофизика".

 

Основные направления исследований лаборатории:

 

- Разработка широкополосных (сверхширокополосных) радиопоглощающих и других материалов радиотехнического назначения для ВЧ и СВЧ диапазонов электромагнитного излучения. В качестве функциональных элементов, в частности, наполнителей композитов, получены и используются оригинальные и модифицированные наноструктурированные углеродные материалы, магнитные микро- и нанодисперсные наполнители, а также органические и гибридные системы с полисопряженными связями. Проводятся исследования в области увеличения функциональных характеристик радиопоглощающих материалов, например, за счёт управления частотой резонанса доменных стенок ферритов, наноструктуризации магнитных сплавов, использования наноразмерных магнитных наполнителей и т.п. (С.Б. Бибиков, А.А. Мальцев)

- Разработка методик электрофизического и радиофизического эксперимента для определения свойств материалов в ВЧ, СВЧ диапазонах и характеристик устройств перспективных накопителей энергии. Разработка программного обеспечения для моделирования радиофизических характеристик композитов сложного состава, управления электрофизическим экспериментом и расчёта параметров исследуемых материалов. (С.Б. Бибиков)

- Проводится синтез новых диацетиленовых мономеров и полимеров на их основе, оптимизация условий фото- и термо-индуцированной твердофазной топохимической полимеризации диацетиленовых блок-сополимеров. Продолжается молекулярный дизайн и синтез материалов с высокой нелинейной оптической восприимчивостью, направленный на создание новых перспективных материалов для оптической техники, электрооптики, спинтроники и фотоники. Ведется разработка энергонезависимых экспресс-дозиметров ионизирующих излучений на основе диацетиленов. (А.Н.Щеголихин)

- Для создания новых перспективных материалов для оптической техники, электрооптики, спинтроники и фотоники проводится синтез новых диацетиленовых мономеров и полимеров на их основе, оптимизация условий фото- и термо-индуцированной твердофазной топохимической полимеризации диацетиленовых блок-сополимеров, молекулярный дизайн и синтез материалов с высокой нелинейной оптической восприимчивостью. (А.Н. Щеголихин)

- В развитие точных количественных методов анализа веществ и материалов проводится разработка методик спектрального анализа функционализованных углеродных наноструктур, а также материаловедческие исследования методами ИК- и Раман-Фурье-спектроскопии, термогравиметрического анализа (ТГА) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). (А.Н. Щеголихин)

- Ведётся разработка синтетических материалов на основе SiC для авиационной и космической техники, обладающих повышенной радиационной и термической и химической устойчивостью. Данный тип материала отличается рекордными характеристиками по неразрушающим плотностям тока и потока тепла и по этим параметрам не имеет аналогов среди полупроводников. (А.В. Булатов)

- Создание установок синтеза кремнийорганических материалов (олигоорганосилсесквиоксанов) для микроэлектроники и СВЧ техники. (Р.С. Шарафиев)

- Разработка и исследования перспективных накопителей энергии типа ионисторов (суперконденсаторов), в частности, на лабораторных образцах достигнуты зарядовые ёмкости 70 Ф/г. (С.Б. Бибиков, А.А. Мальцев)

- Синтез наноуглеродных структур с высокой удельной поверхностью для применений в качестве электродов суперконденсаторных устройств, устойчивых коллоидно-графитовых суспензий и магнитографитовых суспензий. (В.Н. Горшенёв)

- Разработка пористых биокомпозитов на основе кальций-фосфатных соединений и биосовместимых полимеров для замещения дефектов костной ткани. (В.Н. Горшенёв)

- Разработка новых неинвазивных или минимально инвазивных протоколов медицинской экспресс-диагностики с использованием методов спектрального анализа (КР-, ИК-, БлИК-спектроскопия) для применения в медицинской практике при лечении (сопровождении) пациентов, страдающих диабетом, заболеваниями крови, кровеносных сосудов, кожными заболеваниями и проч.(А.Н.Щеголихин)

 

Лаборатория прикладной электродинамики и фотоники композиционных материалов и наноструктур (прежнее название – лаборатория органических ферромагнетиков и полупроводников) организована в 1994 году. Выполняемые в лаборатории исследования по сути своей являются междисциплинарными, поскольку находятся на стыке физики и химии, материаловедения и нанотехнологии, радиофизики и оптики. Области применения научных разработок - микроэлектроника, радио- и электротехника, электрооптика и фотоника, лазерная техника.

Лаборатория тесно сотрудничает с рядом научных и промышленных организаций РФ, работающих в области микроэлектроники, радиотехники, техники связи, в том числе в интересах ВПК и Минобороны. В частности, совместные с ООО НПП "Радиострим" научные разработки позволили организовать выпуск новой и углублённую модификацию созданной ранее продукции в области радиопоглощающих и радиоэкранирующих материалов для оборудования безэховых и экранированных камер, обеспечения электромагнитной совместимости РЭА, защиты информации от доступа по радиоканалу, расширения функциональности сверхширокополосных систем (в частности, подповерхностного зондирования), защиты от электромагнитного излучения и других задач.

 

Состав лаборатории:

- Бибиков Сергей Борисович, зав. лаб., к.ф.-м.н.

- Булатов Александр Васильевич, ст.н.с., к.х.н.

- Горшенёв Владимир Николаевич, ст.н.с., к.ф.м.-н.

- Мальцев Александр Андреевич, аспирант, м.н.с.

- Щеголихин Александр Никитович, ст.н.с., к.х.н.

- Шарафиев Равиль Салаватович, ст.н.с.

 

Избранные публикации

  1. В.Н. Горшенёв, Ю.А. Ершов. Особенности пространственных распределений хлорида аммония при встречной диффузии аммиака и водородхлорида в газовой фазе // Журн. физич. химии. 2000. Т.74. №8. С.1506-11512.
  2. В.Н. Горшенёв, А.А. Овчинников, Ю.Н. Новиков. Магнитоактивные графиты для сорбции углеводородов нефти // Журн. физич. химии. 20 Т.75. №6. С.1058-1062.
  3. N. Gorshenev, S.B. Bibikov, V.N.Spector. Modifying of materials bу counter-diffusion of reagent // Mat. Chem. and Phys. 2001. 8898. P. 1-6.
  4. B. Bibikov, V.N. Gorshenev, R.S. Sharafiev, A.M. Kuznetsov, Electrophysical properties of electroconducting papers and cardboards treated with colloid-graphite solutions // Materials Chemistry and Physics. 108 (2008). Iss.1. P. 39 ­– 44.
  5. D.Avrov, A.V. Bulatov, S.I. Dorozhkin, N.O. Lebedev, Yu.M. Tairov. Growth of 4H-polytype silicon carbide ingots on (1010) seeds // Semiconductor. 2008. V. 42, 12, 1450-1453.
  6. С.Б. Бибиков, О.Н. Смольникова, С.Б. Меньшова, М.В. Прокофьев, В.В.Орлов Широкополосные электропроводящие и магнитные радиопоглощающие материалы для обеспечения электромагнитной совместимости // Технологии электромагнитной совместимости. №1(40). С.73-79.
  7. Хмельник Г.И., Бибиков С.Б. Статистический анализ зависимости параметров распределения Дебая от удельных сопротивлений слоев многослойного РПП // Технологии электромагнитной совместимости. № 4 (43). С. 45-51.
  8. В.Н. Горшенёв. Свечение и объёмное расширение окисленных графитов, стимулированные электромагнитным излучением // Химическая физика. Т.31. №1. С.1-10.
  9. B. Bibikov, Ed.I. Kulikovskij, R.S. Sharafiev, A.V. Bychkova, A.A. Ol'khov. Nanocomposites for antenna-feeder systems // Proceedings of the IX International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT), 2013, Odessa, Ukraine, ISBN 978-1-4799-2896-5, IEEE Catalog No. CFP13540-PRT, DOI: 10.1109/ICATT.2013.6650826. INSPEC Accession Number: 13887323. P. 500-502.
  10. Горшенев В. Н., Ершов Ю.А., Телешев А.Т., Склянчук Е.Д.,
    Просвирин А.А.5, Григорьев С.А. Гидроксиапатитовые биокомпозиты медицинского назначения. Медицинская Техника, 2014, №1(283), С.30-33.
  11. В.Н. Горшенёв. Химико-физическое модифицирование графитовых материалов солями металлов // Химическая физика, 2014. Т.33. №1. С.1-6.
  12. V.G. Andreev, A.N. Klimov, R.M. Vergazov, S.B. Bibikov, M.V. Prokofiev. Influence оf Microstructure оn Properties оf Ni-Zn Ferrite Radio-Absorbing Materials // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2015. V.394. 1-6.
  13. A. Koval’chuk, V. G. Shevchenko, A. N. Shchegolikhin, P. M. Nedorezova, A. N. Klyamkina, A. M. Aladyshev. Effect of Carbon Nanotube Functionalization on the Structural and Mechanical Properties of Polypropylene/MWCNT Composites//Macromolecules 10/2008; 41(20):7536-7542. DOI:10.1021/ma801599q.
  14. D. Varfolomeev, V. M. Goldberg, A. N. Shchegolikhin, A. A. Kuznetsov.  EP Patent number 2223758// Title: METHOD FOR PRODUCING POLYMER COATING ON PARTICLE SURFACES, Publication date 2010/9/1
  15. A. Rosenfeld, A. V. Bychkova, A. N. Shchegolikhin, V. B. Leonova, M. I. Biryukova, E. A. Kostanova. Ozone-Induced Oxidative Modification of Plasma Fibrin-Stabilizing Factor//Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins & Proteomics 08/2013; 1834(12):2470–2479. DOI:10.1016/j.bbapap.2013.08.001
  16. M. A. Rosenfeld, A. N. Shchegolikhin, A.V. Bychkova, V. B. Leonova, M. I. Biryukova,
  17. A. Kostanova. Ozone-induced oxidative modification of fibrinogen: Role of the D regions//Free Radical Biology and Medicine 77(2014)106–120

ЛАБОРАТОРИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

Лаборатория статистической физики

Заведующий лабораторией- д.х.н. Виноградов Георгий Алексеевич

Телефон: (495) 939-08-38

 

Г.А. Виноградов – выпускник МИФИ (1968). С этого же года работал в ИХФ АН. Канд. физ.-мат. наук (1975). Научные руководители – д.х.н., профессор А.А. Берлин и чл.-корр. АН, профессор А.А. Овчинников. Доктор хим. наук (1991). С момента основания ИБХФ работает в этом институте. Области научных интересов – молекулярная динамика, транспортные явления (тепло- и электропроводность), термодинамика.

 

Основные направления исследований лаборатории

 

            Лаборатория статистической физики была организована в ИХФ в 1986 г. чл.-корр. АН А.А. Овчинниковым. Научные интересы А.А. Овчинникова  касались весьма широкого круга задач, что и определило весьма обширную тематику исследований лаборатории. Такое разнообразие научных направлений сохраняется и в настоящее время.

   Одними из основных  научных направлений лаборатории являются: изучение электронного строения низкоразмерных сильнокоррелированных электронных систем; исследование нелинейных оптических и электрофизических свойств неупорядоченных проводящих полимеров; изучение точно решаемых моделей физики коденсированного состояния и статистической физики; исследование структуры, механических и электронных свойств углеродных и элементоорганических нанотруб и нанопроводов; моделирование электрохимических процессов в топливных источниках тока на основе композитных пористых электродов; теоретическое исследование электропроводности и гальваномагнитных свойств композитных материалов.

Значительное место в теоретических исследованиях лаборатории занимают разработки новых подходов к изучению электронного строения низкоразмерных систем с сильной электронной корреляцией, включающих высокотемпературные сверхпроводники, новые магнитные материалы, фуллерены и нанотрубы, проводящие полимеры и т.д. На основе этих разработок был предсказан ряд новых физических эффектов в таких системах, в частности, гигантский диамагнетизм в углеродных нанотрубках, необычное поведение кривой намагниченности в квазиодномерных магнетиках, нелинейный эффект Холла в неоднородной проводящей среде и др. Эти работы получили высокую оценку специалистов по физике конденсированного состояния.

Важное место в тематике лаборатории занимает исследование нелинейных оптических явлений в проводящих полимерах и сложных молекулах. Было предсказано, а затем и обнаружено экспериментально явление локализации колебательных возбуждений на валентных связях(характеризующихся сильным ангармонизмом) в многоатомных молекулах и молекулярных кристаллах. По материалам этих исследований была опубликована монография А.А.Овчинникова, Н.С.Эрихмана и К.А.Пронина "Vibrational-Rotational Excitations in Nonlinear Molecular Systems" (Plenum Press, 2001), ставшая настольной книгой для специалистов в области молекулярной спектроскопии.

В лаборатории в течение ряда лет под руководством Б.Я.Балагурова проводятся теоретические исследования (аналитическими и численными методами) различных свойств композиционных материалов. Результаты этих исследований представлены в монографии Б.Я.Балагурова "Электрофизические свойства композитов (макроскопическая теория)" (1915). В ней в рамках макроскопической электродинамики впервые изложена последовательная теория электрофизических свойств бинарных композитов. Основные эффективные характеристики таких композитов – электропроводность, термоэдс, коэффициент Холла, магнитосопротивление и т.д.– рассмотрены во всем диапазоне изменения концентрации и других параметров соответствующих задач.  Представленные в книге теоретические результаты могут быть полезны как при интерпретации экспериментальных данных, так и при проектировании новых образцов. Монография Б.Я. Балагурова является по сути энциклопедией электрофизических свойств композиционных материалов и станет настольной книгой всех, кто интересуется этими и смежными вопросами.

       Одной из наиболее актуальных и интересных проблем теоретической физики на современном этапе является разработка аналитического подхода для описания нестабильностей в неравновесных процессах – в частности, в процессах роста и формирования структур (например, в случае диффузионно-контролируемой агрегации), а также в родственных им процессах, называемых иногда лапласовским ростом – например, в процессах вязкого течения, связанных с вытеснением жидкости другой жидкостью с большей  вязкостью (потоки Хеле-Шоу). А. Забродиным с соавторами был предложен принципиально новый математический подход к указанным проблемам. В рамках этого подхода было показано, что процессы роста и формирования структур на границах раздела фаз могут быть исследованы методами теории случайных матриц.. Этот результат открывает перспективы создания аналитической теории, позволяющей описывать нестабильности, характерные для указанного класса явлений, и находить соответствующие критические индексы.

            Еще одно направление исследований – изучение транспортных свойств (электро- и теплопроводность) в низкоразмерных системах. Интерес к этой проблеме возник в связи с экспериментально обнаруженной неожиданно высокой электропроводимостью искусственно синтезированных фрагментов ДНК. Было выяснено, что акт переноса заряда является когерентным одностадийным процессом, и его вероятность практически не зависит от длины цепочки вплоть до 34 нм (100 оснований ДНК). Для объяснения этого явления была привлечена теория поляронов. Получены аналитические результаты, свидетельствующие в пользу поляронной парадигмы. Численным моделированием подтверждена справедливость полученных результатов.

            В лаборатории проводятся исследования фазовых превращений макромолекул. Отличительной чертой фазового поведения расплавов блок-сополимеров является формирование в них пространственно-периодических мезофаз. Пространственный период этих мезофаз лежит в нанометровом диапазоне. Эта уникальная особенность блок-сополимеров открывает значительные перспективы к их использованию в различных нанотехнологических приложениях (получение фотонных кристаллов, нанолитография, нанопористые материалы). В настоящее время выполняются теоретические исследования фазового поведения расплавов полидисперсных блоксополимеров, макромолекулы которых содержат как жесткие так и гибкие блоки. Количественное описание процессов структурообразования в подобных системах позволяет определить необходимые условия для создания новых видов функциональных материалов, структура которых определяется самосборкой блоксополимеров.

 

Состав лаборатории

Алиев Микаэл Алахвердиевич, ст.н.сотр., к.ф.-м.н.

Балагуров Борис Яковлевич, г.н.с., д.ф.-м.н.

Белицкий Михаил Миронович, гл. специалист

Виноградов Георгий Алексеевич, зав. лаб., д.х.н.

Забродин Антон Владимирович, г.н.с., д.ф.-м.н.

Кашин Владимир Александрович, ст.н.сотр., к.ф.-м.н.

Кривнов Валерий Яковлевич, зав. отд., д.ф.-м.н.

Кузьминых Николай Юрьевич, н.с.

Лихачев Владимир Николаевич, ст.н.сотр., к.ф.-м.н.

Пронин Кирилл Александрович, ст.н.сотр., к.ф.-м.н.

Эрихман Николай Сергеевич, ст.н.сотр., к.ф.-м.н.

Избранные публикации сотрудников лаборатории

 

Yu.V.Korshak, A.A.Ovchinnikov, A.M.Shapiro, T.V.Medvedeva, V.N.Spector, Magnetic phase of carbon, Nature 326, 370 (1987)

A.A.Ovchinnikov, V.N.Spector, Organic ferromanets. New results, Synthetic metals 27, B615-B624 (1988)

M.A. Aliev, S.I. Kuchanov, Diagram technique for finding of vertex functions in the Landau theory of heteropolymer liquids, Eur. Phys. J. B 43, 251–269 (2005)

S.I. Kuchanov, M.A. Aliev, Vertex functions for the description of heterophase states in the Landau theory of phase transitions in polydisperse copolymers, Int. J. Mod. Phys. B 22, 583 (2008)

M.A. Aliev, N.Yu. Kuzminyh, Microphase separation of comb copolymers with two different lengths of side chains, Phys. Rev. E 80, 041801 (2009)

M.A. Aliev, Generating function of spin correlation functions for kinetic Glauber–Ising model with time-dependent transition rates, J. Math. Phys. 50, 083302 (2009)

M.A. Aliev, S.I. Kuchanov, The Landau free energy of a melt of graft copolymers, J. Chem. Phys. 131, 174111 (2009)

M.A. Aliev, N.Yu. Kuzminyh, E.A. Ugolkova, Phase separation in polydisperse rod–coil block copolymers, Physica A 392, 6214-6231 (2013)

M.A. Aliev, N.Yu.Kuzminykh, Microphase separation in polydisperse graft copolymers, Inter. J. Modern Phys. B 27, 1350189 (2013)

M.A. Aliev, N.Yu. Kuzminyh, Microphase separation in polydisperse rod-rod diblock copolymer melt, J. Chem. Phys. 143, 084901 (2015)

  1. Mineev-Weinstein, P. Wiegmann, A. Zabrodin, Integrable Structure of Interface Dynamics, Phys. Rev. Lett. 84, 5106-5109 (2000)
  2. Wiegmann, A. Zabrodin, Conformal maps and integrable hierarchies, Commun. Math. Phys. 213, 523-538 (2000)
  3. Bettelheim, O. Agam, A. Zabrodin, P. Wiegmann, Singularities of the Hele-Shaw flow and shock waves in dispersive media, Phys. Rev. Lett. 95, 244504 (2005)
  4. Zabrodin, Laplacian growth in a channel and Hurwitz numbers, J. Phys. A: Math. Theor. 46, 185203 (23 pages) (2013)
  5. Tsuboi, A. Zabrodin, A. Zotov, Supersymmetric quantum spin chains and classical integrable systems, J. High Energy Phys. 05, 086 (42 pages) (2015).

Б.Я. Балагуров, В.Г. Вакс, О случайных блужданиях частицы по решетке с ловушками, ЖЭТФ 65, 1939−1946 (1973).

Б.Я. Балагуров, Об изоморфизме некоторых задач теории протекания. ЖЭТФ 85, 568−584 (1983).

B.Ya. Balagurov, On the quantization of the potential amplitude in the Schrödinger equation, J. Computational Methods in Sciences and Enginereeng 10(4-6) 105−127 (2010).

Б. Я. Балагуров, К теории проводимости композитов с двумерной периодической структурой, ЖЭТФ 120, 668–677 (2001).

V.N. Likhachev, G.A. Vinogradov, T.Yu. Astakhova, Dynamics, kinetics, and transport properties of the one-dimensional mass-disordered harmonic lattice, Phys. Rev. E 72, 016701 (17 pp) (2005)

V.N. Likhachev, T.Yu. Astakhova, G.A. Vinogradov, Thermodynamics and ergodicity of finite one-dimensional Toda and Morse lattices, Phys. Lett. A 354, 264-270, (2006)

V.N. Likhachev, T.Yu. Astakhova, W. Ebeling, G.A. Vinogradov, Equilibrium thermodynamics and thermodynamic processes in nonlinear systems, Eur. Phys. J. B 72, 247–256 (2009)

T.Yu. Astakhova, V.A. Kashin, V.N. Likhachev, G.A. Vinogradov, Polarons on nonlinear lattice in the Su-Schrieffer-Heeger approximation: Exact solution and multipeaked polarons. J. Phys. Conf. Series 574 012166 (2015)

Т.Ю. Астахова, В.Н. Лихачев, Г.А. Виноградов, Перенос заряда в биополимерах на большие расстояния, Успехи химии 81(11), 994-1010 (2012)

В.Я.Кривнов, Д.В.Дмитриев: "Магнитные свойства квазиодномерных меднооксидных соединений", Журнал физической химии, т.88, с.1732, 2014.

V.Ya.Krivnov, D.V.Dmitriev, S.Nishimoto,S.-L.Drechsler,J.Richter:"Delta chain with 

 ferromagnetic and antiferromagnetic interactions at the critical point", Physical Review B90,

 014441 (2014).                                                    

D.V.Dmitriev and V.Ya.Krivnov: "Universal low-temperature properties of frustrated classical spin chain near the ferromagnet-helimagnet transition point", European Physical Journal  B 82, 123 (2011

J.Sirker, V.Ya.Krivnov, D.V.Dmitriev, A.Herzog, O.Janson, S.Nishimoto, S.-L.Drechsler and J.Richter:"The J1-J2 Heisenberg model at and close to z=4 quantum critical point", Physical Review B 84, 144403 (2011).                     

 D.V.Dmitriev and V.Ya.Krivnov:"Universal low-temperature properties of the classical and quantum dimerized  ferromagnetic spin chain", Physical Review B 86, 134407 (2012).                                                                                   

 

Монографии:

A.A. Ovchinnikov, N.S. Erikhman, K.A. Pronin, Vibrational-Rotational Excitations in Nonlinear Molecular Systems, Plenum Press, New York, 2001, 355 pp..

Борис Балагуров, Теория явлений переноса в композитах, LAMBERT Academic Publishing, Saarbrücken, 2011, 269 сс.

Б.Я. Балагуров, Электрофизические свойства композитов (макроскопическая теория),  URSS − ЛЕНАНД, Москва, 2015,752 сс.

ЛАБОРАТОРИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИКИ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И НАНОКОМПОЗИТОВ

Лаборатория электрофизики органических материалов и нанокомпозитов

Заведующая лабораторией - д.ф.-м.н. Журавлева Татьяна Стахиевна

Телефон: (495) 939-71-97

 

Т.С. Журавлева - выпускник МГУ им. М.В. Ломоносова (1959 г.), кандидат физ.-мат. наук (1969 г., научный руководитель - д.х.н. Д.Н. Шигорин), доктор физ.-мат. наук (2005 г.). Работает в ИБХФ РАН с момента основания института в 1996 г., до этого времени работала в - НИФХИ им. Л.Я. Карпова (1959-1970 гг..), институте электрохимии АН СССР (1970-1989 гг..), ИХФ АН СССР / РАН (1989-1996 гг..). Области научных интересов - процессы генерации и переноса зарядов в сопряженных высокомолекулярных соединениях, углеродных графитоподобных материалах, полимерных нанокомпозитах и наноматериалах; влияние структуры и морфологии тонкопленочных материалов на их спектральные и электрофизические свойства.

 

Основные направления исследований

 

  •  Процессы генерации и транспорта зарядов в сопряженных полимерах, углеродных и    наноматериалах, полимерных композитах с наночастицами разной природы
  •  Фотоэлектрические свойства фотопроводящих полимерных композитов
  • Спектральные исследования биологических систем;

 

Начиная с середины 70-х годов прошлого века получено много новых органических и неорганических материалов и их композитов (на основе сопряженных полимеров, фуллеренов, нанотрубок и др.) с необычными свойствами, которые представляют большой интерес для фундаментальной науки и практического использования. Эти неупорядоченные системы имеют сложную структуру и представления физики твердого тела, разработанные ранее для других соединений, оказались не адекватными для их описания. Актуальными остаются вопросы: 1) каким образом при возбуждении возникают носители зарядов, ответственные за ток и другие процессы, 2) какой характер имеет эта проводимость и как связано «движение» зарядов с морфологией и свойствами материала. В лаборатории проводятся исследования электрофизических свойств новых материалов - температурные измерения темновой и фотопроводимости, динамики спектров фотоиндуцированного поглощения и проводимости, инициируемые лазерными импульсами, а так же исследуется структура и состав материалов, разрабатываются модели с целью установить какие особенности структуры играют главную роль в процессе. На основе полученных экспериментальных данных предложена модель коллективного электронного возбуждения в проводящих полимерах – экситон с переносом зарядов, которая объяснила динамику спектров поглощения при возбуждении квантами света малой энергии (менее потенциала ионизации) и возникновение зарядов в системе. Установлена причина затухания со временем импульсной фотопроводимости в таких полимерах и объяснена ее сильная зависимость от морфологии. Выявлены особенности темновой и фотопроводимости в пленках полимерных нанокомпозитов с наночастицами разной природы, которые обуславливают появление разных механизмов переноса электронов – прыжковую проводимость и "металлическую". Впервые предложено образование двойного электрического слоя применительно к композитам. Для обработки экспериментальных данных по проводимости модифицирована гетерогенная модель проводимости, учитывающая специфику строения сложных систем. Эта модель оказалась эффективной и при обработке данных углеродных материалов с участками сопряжения, где обнаружена аномальная температурная зависимость. На основе исследования фотоэлектрических и фотовольтаических свойств большого количества полимерных композитов обладающих повышенной стабильностью были определены системы перспективные для оптоэлектроники. Исследования оптических свойств биологических объектов с неорганическими фосфатами подтвердили акцепторную роль иона фосфата.

 

 Состав лаборатории

 

Журавлева Татьяна Стахиевна; зав. лаб, д.ф.-м.н.

Иванова Ольга Петровна; с.н.с., к.ф.-м.н.

Клименко Инна Валерьевна; с.н.с., к.х.н.

Криничная Елена Павловна; с.н.с., к.х.н.

Румянцев Борис Михайлович; с.н.с., к.ф.-м.н.

 

 

Избранные публикации

 

Журавлева Т.С. Исследование свойств полиацетилена магнитно-резонансными методами. Успехи химии. 1987. Т.56. №1. С.128-147.

 

Misurkin I.A., Titov S.V., Dejev M.M., Zhuravleva T.S. Temperature dependence of conductivity in polyacrylonitrile-based carbon fibrils: heterogeneous model. Mater. Chem. & Phys. 2000. V.64. №1. P.37-40.

 

Farztdinov V.M., Kovalenko S.A., Lozovik Yu.E., Lisin D.V., Matveets Yu.A., Zhuravleva T.S., Geskin V.M.. Ultrafast optical response of carbon films. J. Phys. Chemistry B, 2000, V. 104, N 2, P. 220-227.

 

Misurkin I.A., Zhuravleva T.S., Geskin V.M., Gulbinas V., Pakalnis S., Butvilas V. Electronic processes in polyaniline films photoexcited with picosecond laser pulses: A three-dimentional model for conducting polymers. Phys. Rev. 1994. V.B49. №11. P.7178-7192.

 

Бондаренко В.Е., Журавлева Т.С., Мисуркин И.А., Титов С.В., Трахтенберг Л.И. Релаксация импульсного фототока в полианилине. Хим. физика. 1999. Т.18. №2. С.36-44.

 

Мисуркин И.А., Титов С.В., Трахтенберг Л.И., Бондаренко В.Е., Журавлева Т.С., Иванова О.П. Импульсный фототок в пленках полианилина с разной морфологией. Хим. физика. 2000. Т.19. №11. С.11-16.

 

Журавлева Т.С., Бондаренко В.Е., Мисуркин И.А., Титов С.В. Зависимость от времени и температуры фотоиндуцированной прыжковой проводимости в пленках полианилина . Ж. физ. химии 2001. Т.75. №11. С.2063-2067.

Иванова О.П., Клименко И.В., Кештов М.Л., Журавлева Т.С. Оптические и электрофизические свойства фенилированных полифениленэтиниленов. Ж. физ. хим. 2002 Т. 76. № 4. с. 548-552.

 

Zavyalov S.A., Grigoriev E.I., Zavyalov A.S., Misurkin I.A., Titov S.V., Zhuravleva T.S., Klimenko I.A., Pivkina A.N., Kelder E, Schoonman J. Structure and properties of titanium-polymer thin film nanocomposites. Intern. Journ. of Nanoscience, 2005. v.4, № 1, p.149-161.

 

Мисуркин И.А., Титов С.В., Журавлева Т.С., Клименко И.В., Завьялов С.А., Григорьев Е.И., Чвалун С.Н. Электропроводность нанокомпозитов поли-n-ксилилен + CdS. Журнал физ.химии, 2009, том 83, №3, с. 534 - 540.

Румянцев Б.М., Берендяев В.И. Фотопроводящие полимерные нанокомпозиты для фотовольтаики. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2004, №4, с.22-26

 

Zhuravleva T.S., Krinichnaya E.P., Ivanova O.P., Klimenko I.V., Golub A.S., Lenenko N.D., Misurkin I.A., Titov S. V. Synthesis of nano-crystalline molybdenum disulfide films and studies of their structure, spectral and photoele-ctrical properties. Thin Solid Films. 2012, V. 520, № 7, pp. 3125-3130.

 

Лобанов A.В., Клименко И.В., Неврова O.В., Журавлева T.С. Влияние биогенных фотохромных акцепторов электрона на флюоресценцию хлорофилла, Журнал физической химии, 2014,  том 88, номер 5, стр. 876-881

 

Бржевская О.Н., Дегтярев Е.Н., Журавлева Т.С, Зубков А.В., Клименко И.В., Шекшеев Э.М., Неделина О.С. Диссоциативный захват фотоэлектронов как модель экцептирования низкоэнергетических электронов в биохимических реакциях. ДАН, 2008, Т.420, № 3, с 406-411

 

Журавлева Т.С., Мисуркин И.А.. Титов С.В. Генерация и перенос носителей заряда в пленках проводящих полимеров. Химическая физика, 2006, Т. 25, № 7, С. 63-75.

Яндекс.Метрика