ЛАБОРАТОРИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ БИОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СИСТЕМ И НАНОМАТЕРИАЛОВ
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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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 2015, 462, 52-54.
- 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
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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- В.Н. Горшенёв. Свечение и объёмное расширение окисленных графитов, стимулированные электромагнитным излучением // Химическая физика. Т.31. №1. С.1-10.
- 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.
- 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. - В.Н. Горшенёв. Химико-физическое модифицирование графитовых материалов солями металлов // Химическая физика, 2014. Т.33. №1. С.1-6.
- 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.
- 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.
- 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
- 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
- M. A. Rosenfeld, A. N. Shchegolikhin, A.V. Bychkova, V. B. Leonova, M. I. Biryukova,
- 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
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)
- Mineev-Weinstein, P. Wiegmann, A. Zabrodin, Integrable Structure of Interface Dynamics, Phys. Rev. Lett. 84, 5106-5109 (2000)
- Wiegmann, A. Zabrodin, Conformal maps and integrable hierarchies, Commun. Math. Phys. 213, 523-538 (2000)
- 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)
- Zabrodin, Laplacian growth in a channel and Hurwitz numbers, J. Phys. A: Math. Theor. 46, 185203 (23 pages) (2013)
- 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
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.