Лаборатория Компьютерного моделирования

Научные интересы:

Нелинейная динамика кристаллической решетки, дискретные бризеры, делокализованные нелинейные колебательные моды, волны солитонного типа, дефекты кристаллической структуры, электропластичность.

Состав лаборатории:

	Дмитриев Сергей Владимирович зав. лаб., д.ф.-м.н., профессор E-mail: dmitriev.sergey.v@gmail.com
	Абдуллина Дина Ураловна Аспирантка, и.о. м.н.с. E-mail: dina.abdullina25@gmail.com
	Баязитов Айрат Мансурович И.о. м.н.с. E-mail: rakhmeev@yandex.com
	Наумова Дарья Михайловна Аспирантка E-mail: naumova.darya.m@gmail.com

Основные научные достижения:

– Установлена взаимосвязь между делокализованными нелинейными колебательными модами (ДНКМ) и пространственно локализованными нелинейными колебаниями (дискретными бризерами, ДБ): во-первых, ДБ различной симметрии можно находить наложением локализующих функций на ДНКМ с частотами вне фононного спектра кристалла; во-вторых, хаотические ДБ могут возникать спонтанно в результате развития модуляционной неустойчивости таких ДНКМ.

– Показано влияние ДБ на макроскопические свойства кристаллов такие как теплопроводность, тепловое расширение, теплоемкость, константы упругости.

– Предложен способ тестирования точности межатомных потенциалов и построения новых более точных потенциалов на основе сравнения амплитудно-частотных характеристик ДНКМ, рассчитанных из первых принципов и по методу молекулярной динамики.

Результаты опубликованы:

1. Kolesnikov I.D., Shcherbinin S.A., Bebikhov Y.V., Korznikova E.A., Shepelev I.A., Kudreyko A.A., Dmitriev S.V. Chaotic discrete breathers in bcc lattice. (2024) Chaos, Solitons and Fractals, 178, art. no. 114339. DOI: 10.1016/j.chaos.2023.114339
2. Bachurina O.V., Murzaev R.T., Shcherbinin S.A., Kudreyko A.A., Dmitriev S.V., Bachurin D.V. Delocalized nonlinear vibrational modes in Ni3Al. (2024) Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 132, art. no. 107890. DOI: 10.1016/j.cnsns.2024.107890
3. Bebikhov Y.V., Naumov E.K., Semenova M.N., Dmitriev S.V. Discrete breathers in a β-FPUT square lattice from in-band external driving. (2024) Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 132, art. no. 107897. DOI: 10.1016/j.cnsns.2024.107897
4. Shcherbinin S.A., Kazakov A.M., Bebikhov Y.V., Kudreyko A.A., Dmitriev S.V. Delocalized nonlinear vibrational modes and discrete breathers in β-FPUT simple cubic lattice. (2024) Physical review. E, 109 (1-1), pp. 014215. DOI: 10.1103/PhysRevE.109.014215
5. Kosarev I.V., Shcherbinin S.A., Kistanov A.A., Babicheva R.I., Korznikova E.A., Dmitriev S.V. An approach to evaluate the accuracy of interatomic potentials as applied to tungsten. (2024) Computational Materials Science, 231, art. no. 112597. DOI: 10.1016/j.commatsci.2023.112597
6. Savin A.V., Dmitriev S.V. Critical pressure values for graphene membrane covering a slit. (2023) Physical Review B, 108 (14), art. no. 144107. DOI: 10.1103/PhysRevB.108.144107
7. Dmitriev S.V., Kuzkin V.A., Krivtsov A.M. Nonequilibrium thermal rectification at the junction of harmonic chains. (2023) Physical Review E, 108 (5), art. no. 054221. DOI: 10.1103/PhysRevE.108.054221
8. Kosarev I.V., Kistanov A.A., Babicheva R.I., Korznikova E.A., Baimova J.A., Dmitriev S.V. Topological defects in silicene. (2023) Europhys. Lett., 141 (6), art. no. 66001. DOI: 10.1209/0295-5075/acbfda
9. Savin A.V., Dmitriev S.V. Influence of the internal degrees of freedom of coronene molecules on the nonlinear dynamics of a columnar chain. (2023) Physical Review E, 107 (5), art. no. 054216. DOI: 10.1103/PhysRevE.107.054216
10. Savin A.V., Dmitriev S.V. Cavities in multilayer homo- and heterostructures. (2023) Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures, 151, art. no. 115735. DOI: 10.1016/j.physe.2023.115735
11. Ryabov D.S., Chechin G.M., Naumov E.K., Bebikhov Y.V., Korznikova E.A., Dmitriev S.V. One-component delocalized nonlinear vibrational modes of square lattices. (2023) Nonlinear Dynamics, 111 (9), pp. 8135 – 8153. DOI: 10.1007/s11071-023-08264-6
12. Shepelev I.A., Kolesnikov I.D., Korznikova E.A., Dmitriev S.V. Compressive solitary waves in black phosphorene. (2023) Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures, 146, art. no. 115519. DOI: 10.1016/j.physe.2022.115519
13. Khalikov A.R., Korznikova E.A., Kudreyko A.A., Bebikhov Y.V., Dmitriev S.V. Planar Superstructure Defects in Ordered Alloys with L1 Structure. (2023) Metals and Materials International, 29 (6), pp. 1712 – 1722. DOI: 10.1007/s12540-022-01321-6
14. Bachurina O.V., Murzaev R.T., Shcherbinin S.A., Kudreyko A.A., Dmitriev S.V., Bachurin D.V. Multi-component delocalized nonlinear vibrational modes in nickel. (2023) Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, 31 (7), art. no. 075009. DOI: 10.1088/1361-651X/acf14a
15. Naumov E.K., Bebikhov Yu.V., Ekomasov E.G., Soboleva E.G., Dmitriev S.V. Discrete breathers in square lattices from delocalized nonlinear vibrational modes. (2023) Physical Review E, 107 (3), art. no. 034214. DOI: 10.1103/PhysRevE.107.034214
16. Kazakov A., Babicheva R.I., Zinovev A., Terentyev D., Zhou K., Korznikova E.A., Dmitriev S.V. Interaction of edge dislocations with voids in tungsten. (2023) Tungsten. DOI: 10.1007/s42864-023-00250-0

Гранты:

Грант РНФ № 21-12-00229 «Нелинейная динамика кристаллической решетки: локализованные и делокализованные колебательные моды, краудионы и ударные волны», руководитель Дмитриев С.В.

Группа фотоэлектронной спектроскопии

Научные интересы:

Фундаментальные механизмы взаимодействия электронов и электромагнитного излучения с молекулами, ионов с поверхностью. Роль фундаментальных газофазных принципов электрон-молекулярных взаимодействий в процессах, протекающих в микроэлектронных устройствах. Синтез и люминесцентные свойства соединений, перспективных для создания сенсоров, люминесцентных ламп и приборов для контроля редокс-процессов. Структура и динамика конформационных превращений гетероциклов. Используются масс-спектрометрия отрицательных ионов резонансного захвата электронов, спектроскопия оптического поглощения, возбуждения и люминесценции, фотоэлектронная спектроскопия, микроволновая спектроскопия и квантово-химические расчеты.

Состав группы:

	Хвостенко Ольга Григорьевна рук. группы, в.н.с., д.ф.-м.н. тел: +7(347)292-14-17 E-mail: khv@mail.ru https://scholar.google.com/citations?hl=ru&user=VGfhIEIAAAAJ
	Булгаков Рамиль Гарипович в.н.с., д.х.н. E-mail: profbulgakov@yandex.ru  https://scholar.google.com/citations?hl=ru&user=M00QIP4AAAAJ https://orcid.org/0000-0002-1195-9562 Заслуженный деятель науки Российской Федерации
	Лукин Владимир Гаврилович с.н.с., д.ф.-м.н. E-mail: lukin@anrb.ru  https://scholar.google.ru/citations?view_op=list_works&hl=ru&user=sZ2XWSYAAAAJ
	Цеплин Евгений Евгеньевич с.н.с., к.ф.-м.н. E-mail: tzeplin@mail.ru https://scholar.google.com/citations?hl=ru&user=bjdJ_noAAAAJ
	Туймедов Георгий Михайлович н.с., к.ф.-м.н. E-mail: gmt@anrb.ru https://scholar.google.com/citations?hl=ru&user=WpIw868AAAAJ&view_op=list_works&gmla=AJsN-
	Файзуллин Марат Гаязович м.н.с., к.ф.-м.н. E-mail: fayzullinmg@gmail.com  https://scholar.google.ru/citations?view_op=list_works&hl=ru&user=0luf8_IAAAAJ
	Цеплина Светлана Николаевна м.н.с., к.ф.-м.н. E-mail: sn_tseplina@mail.ru   https://scholar.google.com/citations?hl=ru&user=GpOMLFgAAAAJ
	Хатымова Ляйсан Зявдатовна м.н.с. E-mail: lesya0706@ya.ru  https://scholar.google.com/citations?view_op=list_works&hl=ru&user=UdC0BfoAAAAJ

Основные научные достижения:

1. Обнаружена корреляция между газофазными долгоживущими отрицательными молекулярными ионами, образующимися в процессах резонансного захвата электронов (РЗЭ) молекулами при высоких энергиях электронов, и отрицательной дифференциальной проводимостью (ОДП), регистрируемой с помощью сканирующего туннельного микроскопа (СТМ). Корреляция обнаружена во всех соединениях, для которых были известны или были получены данные обоих методов, РЗЭ и СТМ. Первая группа соединений – дурохинон, TCNQ, PTCDA, перилен, пентацен, тетратиафульвален и бензил. Все они обладают обоими свойствами – ОДП и образованием долгоживущих высокоэнергетичных ионов. Вторую группу представляют азулен, дипиридил, 1,4-bis(phenylethynyl)benzene и 1,4-phenylenediamine, которые не демонстрируют ни ОДП, ни образования указанных ионов. Газофазные ионы РЗЭ, коррелирующие с ОДП, отнесены к категории ионов-«квартетов» (4TNI#), обладающих спиновым запретом на быстрое автоотщепление добавочного электрона. На основании этого отнесения и обнаруженной корреляции выдвинуто предположение, что ионы-«квартеты» 4TNI# и, соответственно, спиновый запрет являются причиной эффекта ОДП в электронных устройствах. Результаты опубликованы: O. G. Khvostenko, V. G. Lukin, M.V. Grishin, S. Yu. Sarvadii, A. K. Gatin, E. E. Tzeplin, G. M. Tuimedov, L. Z. Khatymova, S. N. Tseplina. // Chem. Phys. Lett. 824 (2023) 140562. DOI: 10.1016/j.cplett.2023.140562
2. На основе исследования адсорбции и десорбции отрицательных ионов на проводящей поверхности, выполненных методом МСОИ РЗЭ установлены причины разброса при измерении времени жизни анионов и предложена методика их устранения, рассмотрен механизм диссоциации ионов на поверхности. Результаты опубликованы: 1) V. G. Lukin, O. G. Khvostenko. // PHYS–USP, 63 (5), 487–499 (2020). 2) V.G. Lukin, O.G. Khvostenko, L.Z. Khatymova, G.M. Tuymedov, E.E. Tseplin, S.N. Tseplina. // Russian Journal of Physical Chemistry B, 2021, V. 15, No. 6, P. 1008–1018. 3) V.G. Lukin, O.G. Khvostenko, G.M. Tuimedov. // High Energy Chemistry. – 2022. – V. 56. – № 2. – P. 114-121. 4) V. G. Lukin, G. M. Tuimedov. // Instruments and Experimental Techniques, 2019, V. 62, № 1, p. 47-51.
3. На основе данных метода МСОИ РЗЭ исследованы процессы нейтрализации и выживания атомных отрицательных ионов при их взаимодействии с проводящей графитоподобной поверхностью. Для объяснения полученных экспериментальных фактов предложена полуклассическая модель взаимодействия анионов с поверхностью, основанная на зонной теории поверхности, индуцированного заряда и его влияния на энергии молекулярных орбиталей. Результаты опубликованы: E.E. Tseplin, S.N. Tseplina, V.G. Lukin, O.G. Khvostenko // Chem. Phys. Lett. – 2022. – V. 797. – P. 139583. DOI: 10.1016/j.cplett.2022.139583 4. Впервые обнаружен эффект кардинального увеличения интенсивности фото- и хемилюминесценции (ХЛ) двухвалентных ионов лантанидов за счет образования мостиковой связи Ln2+-Alkyl-Al, На основе этого эффекта разработан новый сенсор для определения ультра малых количеств кислорода (до 0.18 ppm) по регистрации ХЛ, возникающей при контакте О2 с раствором, содержащим  EuBr2.(THF)2 и (C4H9)2AlH. Результаты опубликованы: 1) D.I. Galimov, S.M. Yakupova, K.S. Vasilyuk, R.G. Bulgakov. J. Photochem. and Photobiol, A: Chemistry 418 (2021) 113430. 2) D.I. Galimov, S.M. Yakupova, K.S Vasilyuk, R.G. Bulgakov J. Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 397 (2020) 1125870. 3) D.I. Galimov, S.M. Yakupova, K.S. Vasilyuk, D.S. Sabirov, R.G. Bulgakov J. Photochem. and Photobiol. A: Chemistry  403 (2020) 112839. 4) R.G. Bulgakov, D.I. Galimov. Chemiluminescence of lanthanide ions. Глава в книге “A Comprehensive Guide to Chemiluminescence”. Nova Science Publishers, Inc New York. (2019) P. 97-159.. Рис. (Сверху) Кинетика ХЛ, возникающей при введении аликвоты смеси газов Ar-О2 в раствор [EuBr2–iBu2AlH-ТГФ]. [Eu2+] = 10-6 М, [iBu2AlH] = 0,4 М, V(ТГФ) = 1,8 мл, 293 К. (Снизу) Зависимость интенсивности ХЛ от содержания кислорода в искусственных смесях Ar-О2. 5. Показано, что большое время жизни отрицательных молекулярных ионов TCNQ и некоторых полиароматических углеводородов, образующихся в высокоэнергетичных резонансных максимумах, обусловлено смешением состояний одной симметрии с вкладом долгоживущего иона основного состояния, что на первом этапе несколько увеличивает время жизни короткоживущей компоненты,  приводя в итоге к ее дальнейшим преобразованиям  и возможности регистрации. Результаты опубликованы: 1) O.G. Khvostenko, L.Z. Khatymova, V.G. Lukin, R.R. Kinzyabulatov, G.M. Tuimedov, E.E. Tseplin, S.N. Tseplina // Chem. Phys. Lett – 2018. – V. 711. P. 81-86. 2)O.G. Khvostenko, L. Z. Khatymova, V.G. Lukin // Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. – 2020. – V. 84, No. 5, 555–558. 3) О.Г. Хвостенко, Л.З. Хатымова, В.Г. Лукин // Известия РАН. Серия физическая 84 (2020) 667–670. 6. Проведено исследование псевдовращения в молекулах 2-метил-1,3-диоксолана и 2-метилтетрагидрофуна. Определены потенциальные функции псевдовращения в этих молекулах. Результаты опубликованы: М.Г. Файзуллин, Р.В. Галеев, А.Х. Мамлеев. ЖФХ, 2018, Т. 92, № 4, С. 409. М.Г. Файзуллин, Р.В. Галеев. ЖФХ, 2022, Т. 96, № 3, С. 402. М.Г. Файзуллин, Р.В. Галеев. ЖФХ, 2022, Т. 96, № 9, С. 1.

Основные публикации

2023

1. G. Khvostenko, V. G. Lukin, M.V. Grishin, S. Yu. Sarvadii, A. K. Gatin, E. E. Tzeplin, G. M. Tuimedov, L. Z. Khatymova, S. N. Tseplina. Correlation between the negative differential conductance of single molecules and gas-phase long-lived negative ions formed during resonant electron capture by the same molecules. Chem. Phys. Lett. 824 (2023) 140562. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2023.140562
2. I. Galimov, S.M. Yakupova, R.G. Bulgakov. Synthesis and luminescent properties of new molecular compounds of divalent lanthanides LnCl₂⋅0.5H₂O (Ln = Yb, Sm, Tm, and Eu). J. // Photochem. Photobiol. A Chemistry. 2023, 438(4):114559. DOI: 10.1016/j.jphotochem.2023.114559
3. Galimov D.I.,  Gazeeva D.R., Sabirov D.S., Bulgakov R.G. Estimation of the efficiency of the C60 and C70 fullerenes as inhibitors of the radical chain oxidation of cumene // fullerenes nanotubes and carbon nanostructures, 2023, 31:2, 176-181. DOI: 1080/1536383X.2022.2133900

2022

1. V.G. Lukin, O.G. Khvostenko, G.M. Tuimedov. Surface Phenomena in the Ionization Chamber of the Mass Spectrometer Ion Source. // High Energy Chemistry. – 2022. – V. 56. – № 2. – P. 114-121. – DOI:10.1134/S0018143922020072
2. E. Tseplin, S.N. Tseplina, V.G. Lukin, O.G. Khvostenko. Resonance States of Intershell Resonance-Generated Negative Molecular Ions of 1H-1,2,4-Triazole. // High Energy Chemistry. – 2022. – V. 56. P. – 348–353. – DOI:10.1134/S0018143922050162
3. E. Tseplin, S.N. Tseplina, V.G. Lukin, O.G. Khvostenko. Resonant charge transfer in the interaction of hyperthemal anions with a technical graphite-like conducting surface. // Chem. Phys. Lett. – 2022. – V. 797. – P. 139583. – DOI:10.1016/j.cplett.2022.139583
4. G. Faizullin, R.V. Galeev. Vibrational Satellites and Hindered Pseudorotation in 2-Methyltetrahydrofuran // Russ. J. Phys. Chem. A. – 2022. – V. 96. – № 10. – P. 2137-2142. – DOI:10.1134/S0036024422090084
5. I. Galimov, D.R. Gazeeva, D.Sh. Sabirov, R.G. Bulgakov.Estimation of the efficiency of the C₆₀ and C₇₀ fullerenes as inhibitors of the radical chain oxidation of сumene. // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. – 2022. – DOI:10.1080/1536383X.2022.2133900

2021

1. .Г. Лукин, О.Г. Хвостенко, Л.З. Хатымова, Г.М. Туймедов, Е.Е. Цеплин, С.Н. Цеплина. Индуцированный заряд и диссоциация отрицательных ионов на проводящей поверхности. // Хим. Физ., 2021, Т. 40, № 11, С. 29–39. DOI: 31857/S0207401X21110066
2. Tseplina S.N., Tseplin E.E. Hydrogen Complexes of 1,2-Naphthoquinone with Water Molecules in Aqueous Solution and Their Influence on Shifts of Absorption Bands // Optics and Spectroscopy, 2021, 129, No. 5, P. 662–670 (DOI: 10.1134/S0030400X21050179)
3. Хатымов Р. В., Хатымова Л. З., Муфтахов М. В. О резонансном захвате электронов молекулами вблизи порога ионизации. // Известия РАН. Серия Физическая, 2021. – Т. 85, № 8.– С. 1142–1147. DOI: 10.31857/S036767652108010X
4. D.I. Galimov, S.M. Yakupova, K.S. Vasilyuk, R.G. Bulgakov. A novel gas assay for ultra-small amounts of molecular oxygen based on the chemiluminescence of divalent europium. // J. Photochem. and Photobiol, A: Chemistry. 2021, 418 113430. DOI: 10.1016/j.jphotochem.2021.113430
5. I. Galimov, S.M. Yakupova, R.G. Bulgakov. Acceleration of Sm(III) → Sm(II) reduction under the combined action of the chemical reductant diisobutylaluminum hydride and UV irradiation. // J. Photochem. and Photobiol, A: Chemistry. 2021, 24, P. 113711. 10.1016/j.jphotochem.2021.113711

2020

1. В. Г. Лукин, О.Г. Хвостенко. Процессы десорбции при измерении слабых токов. // УФН190, 525–538 (2020). 3367/UFNr.2019.07.038615
2. D.I. Galimov, S.M. Yakupova, K.S Vasilyuk,   R.G. Bulgakov (2020). Bright two-color halogen-dependent chemiluminescence of Eu2+* ions at the oxidation of organoaluminium compounds by oxygen in the presence of europium dihalides.// Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2020, 397, 1125870. 10.1016/j.jphotochem.2020.112587
3. D.I. Galimov, S.M. Yakupova, K.S. Vasilyuk, D.Sh. Sabirov, R.G. Bulgakov. Effect of coordination environment of Eu²⁺ion on the 5d-4f luminescence of molecular compounds EuL₂(THF)_x (L = Cl, Br, I, NO₃, Ac, fod, tmhd, and acac; x = 0, 2). //   Photochem. and Photobiol. A: Chemistry. 2020, 403. 112839. 10.1016/j.jphotochem.2020.112839
4. О. Г. Хвостенко, Л. З. Хатымова, В. Г. Лукин. Смешение состояний одной симметрии в отрицательных ионах. // Изв. РАН.: Сер. Физ. 84, № 5, 667–670 (2020). 31857/S0367676520050166
5. Цеплин E.E., Цеплина С.Н., Хвостенко O.Г. Орбитальный механизм специфического эффекта полярного растворителя в спектрах оптического поглощения // Известия РАН. Серия физическая, 2020 – Т. 84. № 5. С. 671-674. 10.31857/S0367676520050415

2019

1.  В. Г. Лукин, О.Г. Хвостенко. Процессы десорбции при измерении слабых токов. УФН, т. 190, с. 525–538 (2020). DOI: 10.3367/UFNr.2019.07.038615
2. G. Lukin, G. M. Tuimedov. Precision measurement of the lifetime of negative SF6 ions in a mass-spectrometric experiment. // Instruments and Experimental Techniques, 2019, v. 62, № 1, p. 47-51. // DOI: 10.1134/S0020441219010147
3. E.Tseplin, S. N. Tseplina. Application of polar solvent effects in absorption spectra for determination of lowest electron-excited states of phthalide. // Chem. Phys. Lett. 2019, v. 716, p. 142–146. // https://doi.org/10.1016/j.cplett.2018.12.038
4. I. Galimov, R. G. Bulgakov*. The first example of fluorescence of the solid individual compounds of Eu²⁺ ion: EuCl₂, EuI₂, EuBr₂. // Journal of Luminescence, 2019, v. 34, № 1, p. 1–3. // https://doi.org/10.1002/bio.3580
5. G Bulgakov, D.I. Galimov. Chemiluminescence of fullerenes and their derivatives. Глава в книге “A Comprehensive Guide to Chemiluminescence”. Nova Science Publishers, Inc New York. 2019, P. 59-96. // ISBN 9781536161700
6. G. Bulgakov, D.I. Galimov. Chemiluminescence of lanthanide ions. Глава в книге “A Comprehensive Guide to Chemiluminescence”.  Nova Science Publishers, Inc New York. 2019, P. 97-159. // ISBN 9781536161700

Диссертации

1. В.Г. Лукин “АДСОРБЦИЯ И ВРЕМЯ ЖИЗНИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ИОНОВ В АВТОИОНИЗАЦИОННЫХ СОСТОЯНИЯХ” Диссертация на соискание степени д.ф.-м.н. по специальности 01.04.17 – химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества (2021)
2. Е.Е. Цеплин «ОРБИТАЛЬНЫЙ ПОДХОД ПРИ РАССМОТРЕНИИ МЕХАНИЗМОВ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СЛОЖНЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ СИСТЕМАХ». Диссертация на соискание степени д.ф.-м.н. по специальности 1.03.17 – Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества (2023).
3. Л.З. Хатымова «СМЕШЕНИЕ СОСТОЯНИЙ ОДНОЙ СИММЕТРИИ КАК МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ДОЛГОЖИВУЩИХ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ИОНОВ» Диссертация на соискание степени к.ф.-м.н. (представлена к защите)

История группы

История группы фотоэлектронной спектроскопии (ФЭС) начинается с истории лаборатории ФЭС, которая была создана по инициативе профессора Хвостенко Виктора Ивановича в 1975 г., сначала как группа, а затем, начиная с 1980 г. – как полноценная лаборатория в Отделе физики и математики БФАН СССР и далее – в Институте физики молекул и кристаллов УНЦ РАН. С самого начала ее возглавлял к.ф.-м.н. Зыков Борис Георгиевич. После ухода из науки Зыкова Б.Г. в 1996 г. заведующей лабораторией ФЭС стала д.ф.-м.н. Хвостенко Ольга Григорьевна. В 2007 г. лаборатория была преобразована в группу в составе лаборатории масс-спектрометрии отрицательных ионов и спектроскопии молекул.

Лаборатория теоретической физики

Научные интересы:

Сфера научных интересов лаборатории: моделирование нелинейных процессов в ориентационно-упорядоченных системах и структурах пониженной размерности.

Состав лаборатории:

	Гареева Зухра Владимировна В. н. с., зав. лаб., д.ф.-м.н. тел: +7(347)292-14-17 E-mail: zukhragzv@yandex.ru https://scholar.google.ru/citations?hl=ru&user=eFBJJNMAAAAJ
	Зайцев Николай Леонидович Ст. н. с., к.ф.-м.н. E-mail:   nza@yandex.ru https://scholar.google.com/citations?user=UsbRnGMAAAAJ&hl=ru
	Назаров Владимир Николаевич Ст. н. с., к.ф.-м.н. E-mail: nazarovvn@gmail.com https://scholar.google.ru/citations?hl=ru&user=lg4J8IgAAAAJ https://orcid.org/0000-0002-4749-1367
	Ахметьянов Роберт Фанилович М.н.с. E-mail:  robertu@mail.ru https://scholar.google.com/citations
	Филиппова Виктория Владимировна М.н.с., аспирант E-mail:  mukhamadeeva.vika@mail.ru

Основные научные достижения:

Основные публикации

2023

1. Gareeva Z., Guslienko K. Nutation Excitations in the Gyrotropic Vortex Dynamics in a Circular Magnetic Nanodot //Nanomaterials. – 2023. – Т. 13. – №. 3. – С. 461, https://doi.org/10.3390/nano13030461
2. Gareeva, N. Shulga, R. Doroshenko, and A. Zvezdin, Electric Field Control of Magnetic States in Ferromagnetic–Multiferroic Nanostructures, Phys. Chem. Chem. Phys. v. 25, p. 22380 (2023), https://doi.org/10.1039/D3CP02913A
3. L. Zaitsev, I.P. Rusinov, T.V. Menshchikova, E.V. Chulkov, Interplay between exchange-split Dirac and Rashba-type surface states at the MnBi2Te4/BiTeI interface, Phys. Rev. B. 107 (2023) 045402. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.107.045402
4. M. Shikin, T.P. Estyunina, A.V. Eryzhenkov, N.L. Zaitsev, A.V. Tarasov, Topological phase transition in the antiferromagnetic topological insulator MnBi2Te4 from the point of view of axion-like state realization, Sci Rep 13 (2023) 16343. https://doi.org/10.1038/s41598-023-42466-7.
5. V. Gareeva, N.V. Shulga, A.K. Zvezdin. Multiferroics in Magneto Electric – Spin Orbital Devices, JMMM, 2023, https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2023.171323
6. V. Gareeva, N. V. Shul’ga, I. F. Sharafullin, R. A. Doroshenko, and A. K. Zvezdin, Hysteresis of Magnetization and Electric Polarization in Magnetic Nanostructures with Dzyaloshinskii–Moriya Interaction, J. Exp. Theor. Phys. 136, 53 (2023). https://doi.org/10.1134/S1063776123010016
7. Gareeva, I. Sharafullin, A. Zvezdin, 2D-Perovskite Multiferroics: Interface-Induced Magnetoelectric Effect in Perovskite-Based Multiferroic Superlattices, Crystals, 2023, 13(9), 1404; https://doi.org/10.3390/cryst13091404
8. Екомасов Е.Г., Кудрявцев Р.В., Самсонов К.Ю., Назаров В.Н., Кабанов Д.К. Динамика кинка уравнения синус-Гордона в модели с тремя одинаковыми притягивающими или отталкивающими примесями // Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика. – 2023. – Т. 31, № 6. – С. 693–709, https://doi.org/10.18500/0869-6632-003069
9. Кабанов Д.К., Самсонов К.Ю., Назаров В.Н., Екомасов Е.Г. Одномерная динамика доменной границы в мультислойной ферромагнитной структуре // Физика твердого тела. – 2023. – Т. 65, вып. 4. – С. 558–565, https://doi.org/10.21883/FTT.2023.04.55291.4
10. Назаров В.Н., Самсонов К.Ю., Екомасов Е.Г. Одномерная динамика доменной границы в семислойной ферромагнитной структуре // Известия Уфимского научного центра РАН. – 2023. – № 1. – С. 19–23, https://doi.org/10.31040/2222-8349-2023-0-1-19-23

2022

1. V. Gareeva, N. V. Shulga and R. A. Doroshenko, Hysteresis processes in a magnetoelectric nanoelement with Dzyaloshinskii–Moriya interaction Eur. Phys. J. Plus, 137 4 (2022) 454 DOI: https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-022-02648-0
2. С Liu, L.; Zhu, X. L.; Gareeva, Z. V.; Zvezdin, A. K.; Eiras, J. A.; Chen, X. M. Symmetry Evolution and Modulation of Multiferroic Characteristics in Bi1−xLaxFeO3 Ceramics. Appl. Phys. Lett. 2022, 120 (13), 132904. https://doi.org/10.1063/5.0081147
3. Ekomasov E.G., Nazarov V.N., Samsonov K.Yu. Changing the Dynamic Parameters of Localized Breather and Soliton Waves in the Sine-Gordon Model with Extended Impurity, External Force, and Decay in the Autoresonance Mode // Russian Journal of Nonlinear Dynamics. – 2022. – V. 18, N 2. – P. 217– DOI: 10.20537/nd220205
4. Екомасов Е.Г., Антонов Г.И., Назаров В.Н., Пугач Н.Г. Совместное влияние магнитного поля и спин-поляризованного тока на переключение полярности магнитных вихрей в спин-трансферном наноосцилляторе // Письма в ЖТФ. – 2022. – Т. 48, вып. 15. – С. 33–36. DOI: 10.21883/PJTF.2022.15.53130.19142
5. Stepanov S.V., Nazarov V.N., Zvezdin K.A., Ekomasov E.G. Edge vortices and C-state in vortex spin torque nanooscillators // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2022. – 562. – P. 169758 (7 pages). DOI: 10.1016/j.jmmm.2022.169758
6. M. Shikin, D.A. Estyunin, N.L. Zaitsev, D.A. Glazkova, I.I. Klimovskikh, S.O. Fil’nov, A.G. Rybkin, K.A. Kokh, O.E. Tereshchenko, K.A. Zvezdin, A.K. Zvezdin, Modulation of the Dirac Point Band Gap in the Antiferromagnetic Topological Insulator MnBi2Te4 due to the Surface Potential Gradient Change, J. Exp. Theor. Phys. 134 (2022) 103–111. https://doi.org/10.1134/S1063776121120141
7. M. Shikin, N.L. Zaitsev, A.V. Tarasov, T.P. Makarova, D.A. Glazkova, D.A. Estyunin, I.I. Klimovskikh, Electronic and Spin Structure of Topological Surface States in {MnBi4Te7} and {MnBi6Te10} and Their Modification by an Applied Electric Field, Jetp Lett. 116 (2022) 556–566. https://doi.org/10.1134/S0021364022601890
8. А.М. Шикин, Д.А. Естюнин, Н.Л. Зайцев, Д.А. Глазкова, Модуляция энергетической запрещенной зоны в точке Дирака в антиферромагнитном топологическом изоляторе Mn Bi2Te4 как результат изменений поверхностного градиента потенциала, ЖЭТФ. 161 (2022) 126–136. https://doi.org/10.31857/S0044451022010114
9. А.М. Шикин, Н.Л. Зайцев, А.В. Тарасов, Т.П. Маркова, Д.А. Глазкова, Д.А. Естюнин, И.И. Климовских, Электронная и спиновая структура топологических поверхностных состояний MnBi4Te7 и MnBi6Te10 и их модификация приложенным электрическим полем, Письма в ЖЭТФ. 116 (2022) 544–555. https://doi.org/10.31857/S1234567822200083

2021

1. Gareeva, A. Zvezdin, K. Zvezdin, X. Chen, Symmetry Analysis of Magnetoelectric Effects in Perovskite-Based Multiferroics. Materials 2022, 15 (2). https://doi.org/10.3390/ma15020574, WOS, impact factor 3.623.
2. A.K. Zvezdin, Z.V. Gareeva, X.M. Chen. Multiferroic Order Parameters in Rhombic Antiferromagnets RCrO3. JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, 2021, 33. https://doi.org/10.1088/1361-648X/ac0dd6
3. Chen, J.; Liu, L.; Zhu, X. L.; Gareeva, Z. V.; Zvezdin, A. K.; Chen, X. M. The Involvement of Pna2(1) Phase in the Multiferroic Characteristics of La/Lu Co-Substituted BiFeO3 Ceramics. APPLIED PHYSICS LETTERS, 2021, 119. https://doi.org/10.1063/5.0059793
4. V. Gareeva, N.V. Shulga, R.A. Doroshenko, Influence of the Dzyaloshinskii – Moriya interaction on the properties of magnetic states in nanostructures, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 536, 2021, 168079, https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2021.168079
5. Kalyakin, L. A.; Zvezdin, A. K.; Gareeva, Z. V. Stability of Asymptotic Approximation in Models of Multiferroics. Journal of Mathematical Sciences 2021, 255 (4), 444–458. https://doi.org/10.1007/s10958-021-05383-6
6. Gareeva, Z. V.; Chen, X. M. Ultrafast Dynamics of Domain Walls in Antiferromagnets and Ferrimagnets with Temperatures of Compensation of the Magnetic Moment and Angular Momentum (Brief Review). JETP Letters 2021, 114 (4), 215–226. https://doi.org/10.1134/S0021364021160062
7. Екомасов Е.Г., Степанов С.В., Назаров В.Н., Звездин К.А., Пугач Н.Г., Антонов Г.И. Совместное влияние магнитного поля и спин-поляризованного тока на связанную динамику магнитных вихрей в спин-трансферном наноосцилляторе // Письма в ЖТФ. ‑ 2021. ‑ Т. 47, вып. 17. ‑ С. 26‑28. DOI: 10.21883/PJTF.2021.17.51382.18853
8. Екомасов Е.Г., Назаров В.Н., Самсонов К.Ю., Муртазин Р.Р. Возможность управления динамикой и структурой магнитного солитона в трехслойной ферромагнитной структуре // Письма в ЖТФ. ‑ 2021. ‑ Т. 47, вып. 10. ‑ С. 15‑18. DOI: 10.21883/PJTF.2021.10.50966.18718
9. A.M. Shikin, D.A. Estyunin, N.L. Zaitsev, D. Glazkova, I.I. Klimovskikh, S.O. Filnov, A.G. Rybkin, E.F. Schwier, S. Kumar, A. Kimura, N. Mamedov, Z. Aliev, M.B. Babanly, K. Kokh, O.E. Tereshchenko, M.M. Otrokov, E.V. Chulkov, K.A. Zvezdin, A.K. Zvezdin, Sample-dependent Dirac-point gap in MnBi2Te4 and its response to applied surface charge: A combined photoemission and ab initio study, Phys. Rev. B. 104 (2021) 115168. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.115168

2020

1. A. I. Popov, K.A. Zvezdin, Z.V. Gareeva, A.V. Kimel, A.K. Zvezdin. Quantum theory of femtosecond optomagnetic effects for rare-earth ions in DyFeO 3. Physical Review B, 2020, V. 103(1), 014423, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.014423
2. V. Gareeva, A.K. Zvezdin, L.A. Kalyakin, T.T. Gareev. Dzyaloshinskii–Moriya interaction, epitaxial strains, phase transitions in multiferroics with cycloidal structure. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2020, V. 515, 167255, https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2020.167255
3. K. Zvezdin, Z.V. Gareeva, K.A. Zvezdin. Anomalies in the dynamics of ferrimagnets near the angular momentum compensation point. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2020, V. 509, 166876, https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2020.166876
4. V. Gareeva, L. A. Kalyakin, I. R. Kayumov, A.K. Zvezdin. Spin-Reorientation Transitions in Multiferroics with Cycloidal Spin Ordering. Physics of Metals and Metallography, 2020, V. 121, 310-315, DOI: 10.1134/S0031918X20040031
5. L.A. Kalyakin, A.K. Zvezdin, Z.V. Gareeva. Asymptotic analysis of a multiferroic model. Theoretical and Mathematical Physics, 2020, V. 203, 457-468, DOI: 10.1134/S0040577920040030
6. Екомасов Е.Г., Назаров В.Н., Гумеров А.М., Самсонов К.Ю., Муртазин Р.Р. Управление с помощью внешнего магнитного поля параметрами магнитного бризера в трёхслойной ферромагнитной структуре // Письма о материалах. – 2020. – Т.10, № 2. – С. 141–146. DOI: 10.22226/2410-3535-2020-2-141-146

2019

1. Z.V. Gareeva, K.A. Zvezdin, I.R. Kayumov, I. R., A.K. Zvezdin. Space-Modulated Structures in BiFeO 3 Films. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 2019, V. 32(6), 1811-1815, https://doi.org/10.1007/s10948-018-4887-1
2. M.Vakhitov, Z.V. Gareeva, R.V. Solonetsky, F.A. Mazhitova. Micromagnetic Structures Induced by an Inhomogeneous Electric Field in Magnetically Uniaxial Films with a Flexo-Magnetoelectric Effect. Physics of the Solid State, 2019, V. 61(6), 1043-1051, https://doi.org/10.1134/S106378341906026X
3. Делев В.А., Назаров В.Н., Скалдин О.А., Батыршин Э.С., Екомасов Е.Г. Сложная динамика каскада кинк-антикинковых взаимодействий в линейном дефекте электроконвективной структуры нематика // Письма в ЖЭТФ. – 2019. Т. 110, вып. 9. – С. 607 – 613. DOI: 10.1134/S0370274X19210070
4. Делев В.А., Скалдин О.А., Батыршин Э.С., Назаров В.Н., Екомасов Е.Г. Кинк-антикинк взаимодействие в линейном дефекте электроконвективной структуры нематика // Письма в ЖЭТФ. – 2019. – Т. 109, вып. 2. – С. 84–88. DOI: 10.1134/S0370274X19020036
5. L. Asfandiarov, S.A. Pshenichnyuk, R.G. Rakhmeyev, R.F. Tuktarov, N.L. Zaitsev, A.S. Vorob’ev, J. Kočišek, J. Fedor, A. Modelli, 4-Bromobiphenyl: Long-lived molecular anion formation and competition between electron detachment and dissociation, J. Chem. Phys. 150 (2019) 114304. https://doi.org/10.1063/1.5082611.
6. L. Zaitsev, R. Tonner, I.A. Nechaev, Spin–orbit split two-dimensional states of BiTeI/Au(111) interfaces, J. Phys.: Condens. Matter. 31 (2019) 204001. https://doi.org/10.1088/1361-648X/ab07fa

2018

1. I. Popov, Z. V. Gareeva, F.A. Mazhitova, R.A. Doroshenko. Magnetoelectric properties of epitaxial ferrite garnet films. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2018, V. 461, 128-131, WOS, Scopus, РИНЦ,https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.04.042
2. V. Gareeva, K. Y. Guslienko. Dynamics of magnetic skyrmions in nanodots. Physics of the Solid State, 2018, V. 60(6), 1146-1152, https://doi.org/10.1134/S1063783418060100
3. . Z. V. Gareeva, K. Y. Guslienko. Collective magnetic skyrmion gyrotropic modes in a dot chain. Journal of Physics Communications, 2018, V. 2(3), 035009, https://doi.org/10.1088/2399-6528/aab169
4. Ekomasov Evgeniy G., Gumerov Azamat M., Kudryavtsev Roman V., Dmitriev Sergey V., Nazarov Vladimir N. Multisoliton Dynamics in the Sine-Gordon Model with Two Point Impurities // Brazilian Journal of Physics. – 2018. – V. 48. – P. 576–584. doi: 10.1007/s13538-018-0606-4
5. Назаров В.Н., Екомасов Е.Г. Авторезонансная модель управления нелинейной динамикой намагниченности в трехслойной антиферромагнитной структуре с учетом затухания в системе // Письма о материалах. – 2018. – Т.8, № 2. – С. 158–164.  DOI: 10.22226/2410-3535-2018-2-158-164
6. Shikhovtseva E.S., Nazarov V.N. Multireflection propagation of conformational kinks in a two‑component model of DNA as the transfer mode of the transcriptional replication fork // European Biophysics Journal. – 2018. – V. 47. – P. 69–74. DOI1007/s00249-017-1230-x
7. L. Zaitsev, P. Jakob, R. Tonner, Structure and vibrational properties of the PTCDA/Ag(1 1 1) interface: bilayer versus monolayer, Journal of Physics: Condensed Matter. 30 (2018) 354001. https://doi.org/10.1088/1361-648X/aad576.

История лаборатории

Лаборатория теоретической физики была создана в 1986 г. на базе сектора статистической физики под руководством к.ф.-м.н. (с 1990 г. – д.ф.-м.н.) О.А. Пономарева.

 О.А. Пономарев

С 2000 по 2017 г. зав. лабораторией Е.С Шиховцева. С 2017 года по настоящее время – З.В. Гареева.

 д.ф.- м.н., проф.  Е.С Шиховцева

Лаборатория физики атомных столкновений

Научные интересы:

Сфера научных интересов лаборатории: исследование процессов рассеяния электронов на сложных органических молекулах методами масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов (МСОИ РЗЭ) и спектроскопии проходящих электронов (СПЭ).

Состав лаборатории:

	Асфандиаров Наиль Лутфурахманович зав. лаб., д.ф.-м.н. тел: +7(347)284-88-69 E-mail: nail@anrb.ru https://scholar.google.com/citations?user=QNrlXX0AAAAJ&hl=ru https://orcid.org/0000-0003-0289-5648 Лауреат премии АН РБ им. К.П. Краузе в области физико-математических наук 2020 г.
	Пшеничнюк Станислав Анатольевич врио директора, д.ф.-м.н. E-mail: sapsh@anrb.ru  https://scholar.google.com/citations?hl=ru&user=M00QIP4AAAAJ https://orcid.org/0000-0001-5318-3638 Лауреат премии АН РБ им. К.П. Краузе в области физико-математических наук 2020 г.
	Рахмеев Рустам Габдулшагитович С.н.с., к.ф.-м.н. E-mail: rakhmeev@yandex.com     https://scholar.google.com/citations?hl=ru&view_op=list_works&gmla=AJsN-F5R5gaRBzk8sgP7f9L1ahk61dXX2q2lCi8dS5L_TWi2F9BqnhTlx2_cO0Kyp39tRa4zRJi73UtUdvoYkDzYs0Rc9jKh0FKWHV7VfUNHxV1pk1VuG4Wcmg4RV53wgS-4YEBWekJX&user=GbMpiIEAAAAJ
	Галеев Рустем Вильевич Н.с., к.ф.-м.н. E-mail: gal_rust@mail.ru https://scholar.google.ru/citations?hl=ru&user=FnK6wjcAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
	Таюпов Мансаф Махсутови Н.с., к.ф.-м.н. E-mail: tayupovmansaf@yandex.ru https://scholar.google.ru/citations?user=ZQemCTEAAAAJ&hl=ru&oi=ao НОЦ-ГМУ-2021, Грант в форме субсидий в области науки из бюджета Республики Башкортостан для государственной поддержки молодых ученых – аспирантов и кандидатов наук, Руководитель (2021-2022).
	Сафронов Алексей Михайлович М.н.с. E-mail: prozzy95@gmail.com https://scholar.google.com/citations?user=lPe8oGgAAAAJ&hl=ru Грант в форме субсидий в области науки из бюджета Республики Башкортостан для государственной поддержки молодых ученых – аспирантов и кандидатов наук (НОЦ-ГМУ-2021), исполнитель, 2021
	Маркова Ангелина Вячеславовна М.н.с. E-mail: login.markova@yandex.ru  https://scholar.google.com/citations?hl=ru&view_op=list_works&gmla=AJsN-F7WQ7BdBkQT2t1mZ3UONjG9EQeyuAJhIPP_Grz0n27kgkt3PmjThLmTXsbyIQFuRrL3oqp8wfzLPIJqNMkKIzZFFvZSC6RyKFdi-eBAW-iWGvZx-9yXapCPbk1WghHxhZr4eQjv&user=tpjH0T0AAAAJ

Основные научные достижения:

Развит метод оценки времени жизни молекулярных отрицательных ионов относительно автоотщепления электрона при известной величине сродства к электрону: А также для случая, когда для автоотщепления анион должен преодолеть потенциальный барьер высоты TS: Результаты опубликованы: Н.Л. Асфандиаров,С.А. Пшеничнюк, Р.Г. Рахмеев, А.Н. Лачинов, В.А. Крайкин. ЖТФ, 2018, Т. 88, № 7, 1085-1090. N.L. Asfandiarov, S.A. Pshenichnyuk, R.G. Rakhmeyev, R.F. Tuktarov, N.L. Zaitsev, A.S. Vorob’ev, J. Kočišek, J. Fedor, A. Modelli. J.Chem.Phys., 2019, V. 150, 114304. N.L. Asfandiarov, S.A. Pshenichnyuk, E.P. Nafikova, R.G. Rakhmeyev. J.Analytical Chem, 2019, Vol. 74, 1296–1304. A.A. Goryunkov, N.L. Asfandiarov, M.V. Muftakhov, I.N. Ioffe, V.A Solovyeva, N.S. Lukonina, V.Yu. Markov, R.G. Rakhmeyev, S.A. Pshenichnyuk. J. Phys. Chem. A, 2020, V. 124, 690-694.
Доказано существование нековалентных структур молекулярных отрицательных ионов, энергетически более выгодных нежели структуры, близкие к исходной молекуле. В нековалентных анионных структурах атом галогена совершает круговой обход ароматического остова. Ранее этот эффект был обнаружен в масс-спектрометрии положительных ионов и импульсном радиолизе молекул и получил название роуминга атомов в молекуле. Результаты опубликованы: N.L. Asfandiarov, M.V. Muftakhov, S.A. Pshenichnyuk, R.G. Rakhmeev, A.M. Safronov, A.V. Markova, A.S. Vorob’ev, T.F.M. Luxford, J. Kočišek, J. Fedor. J. Chem. Phys., 2021, V. 155, 244302. Н.Л. Асфандиаров, М.В. Муфтахов, А.М. Сафронов, Р.В. Галеев, С.А. Пшеничнюк. ЖТФ, 2022, Т. 92, № 11, 1652-1658. N.L. Asfandiarov, M.V. Muftakhov, R.G. Rakhmeev, A.M. Safronov, A.V. Markova, S.A. Pshenichnyuk. J. El. Spectr. Rel. Phen. 2022, 256, 147178.
Во втором издании коллективной монографии по вопросам митохондриальной медицины опубликована глава, раскрывающая возможности экспериментальных методов исследования электрон-стимулированных процессов в газовой фазе – спектроскопии диссоциативного захвата электронов и спектроскопии проходящих электронов – для моделирования восстановительных процессов, происходящих в митохондриях с участием ксенобиотиков, обладающих высокими значениями сродства к электрону. S.A. Pshenichnyuk, A. Modelli, Electron attachment to isolated molecules as a probe to understand mitochondrial reductive processes, in: Weissig V., Edeas M. (Eds.) Mitochondrial Medicine. Methods in Molecular Biology, Vol. 2277 (2021) Humana, New York, NY, p. 101-124
Методом спектроскопии диссоциативного захвата электронов (ДЗЭ) продемонстрировано, что перегруппировочные процессы в отрицательных молекулярных ионах (ОМИ), обладающих внутренними вращательными степенями свободы, могут приводить к их стабилизации, либо – к специфическим распадам, при которых количество порванных связей в анионе совпадает с количеством связей, образовавшихся в продуктах распада. Тем самым наблюдаемые спектры ДЗЭ для таких соединений во многом определяются внутренними вращениями, возбуждаемыми при образовании ОМИ. S.A. Pshenichnyuk, A. Modelli, N.L. Asfandiarov, R.G. Rakhmeyev, M.M. Tayupov, A.S. Komolov, Electron attachment spectroscopy as a tool to study internal rotations in isolated negative ions, Physical Review Research 2 (2020) 012030(R)/1-6 S.A. Pshenichnyuk, N.L. Asfandiarov, Structural rearrangements as relaxation pathway for molecular negative ions formed via vibrational Feshbach resonance, Physical Chemistry Chemical Physics 22 (2020) 16150-16156
Методом СДЗЭ впервые исследованы структурные аналоги убихинона – Коэнзима Q10. Результаты раскрывают некоторые аспекты поведения естественных переносчиков электронов в условиях избыточного отрицательного заряда, генерируемого под действием ионизирующего излучения, и важны для понимания радиобиологических процессов на молекулярном уровне. S.A. Pshenichnyuk, A. Modelli, N.L. Asfandiarov, A.S. Komolov, Ionizing radiation and natural constituents of living cells: Low-energy electron interaction with Coenzyme Q analogs, Journal of Chemical Physics 153 (2020) 111103/1-6

Основные публикации

2023

1. Sitkov, A. Ryabko, A. Kolobov, A. Maximov, V. Moshnikov, S. Pshenichnyuk, A. Komolov, A.Aleshin, T. Zimina, Impedimetric biosensor coated with zinc oxide nanorods synthesized by a modification of the hydrothermal method for antibody detection, Chemosensors 11 (2023) 66 https://doi.org/10.3390/chemosensors11010066
2. Pshenichnyuk, S.A., Asfandiarov, N.L., Markova, A.V., …Timoshnikov, V.A., Polyakov, N.E. Elementary processes triggered in curcumin molecule by gas-phase resonance electron attachment and by photoexcitation in solution, Journal of Chemical Physics, 2023, 159(21), 214305 https://doi.org/10.1063/5.0180053

3. Asfandiarov, N.L., Rakhmeev, R.G., Safronov, A.M., Pshenichnyuk, S.A. Electron Capture Dissociation by Triclocarban Molecules, Russian Journal of Physical Chemistry A, 2023, 97(9), 1907–1913 https://doi.org/10.1134/S0036024423090029

4. Asfandiarov, N.L., Muftakhov, M.V., Pshenichnyuk, S.A. Dissociative electron attachment to 1- and 9-chloroanthracene in the gas phase, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 2023, 267, 147383 https://doi.org/10.1016/j.elspec.2023.147383

5. Brotsman, V.A., Lukonina, N.S., Rybalchenko, A.V., …Asfandiarov, N.L., Goryunkov, A.A. Acenaphto[1,2-k]fluoranthene: Role of the Carbon Framework Transformation for Tuning Electronic Properties, Russian Journal of Physical Chemistry A, 2023, 97(7), 1475–1488 https://doi.org/10.1134/S003602442307004X

6. Asfandiarov, N.L., Muftakhov, M.V., Pshenichnyuk, S.A. Long-lived molecular anions of brominated diphenyl ethers, Journal of Chemical Physics, 2023, 158(19), 194305 https://doi.org/10.1063/5.0148717

7. Pshenichnyuk, S.A., Asfandiarov, N.L., Rakhmeyev, R.G., Safronov, A.M., Komolov, A.S. On delicate balance between formation and decay of tetracyanoethylene molecular anion triggered by resonance electron attachment, Journal of Chemical Physics, 2023, 158(16), 164309 https://doi.org/10.1063/5.0149262

2022

1. L. Asfandiarov, M.V. Muftakhov, R.G. Rakhmeev, A.M. Safronov, A.V. Markova, S.A. Pshenichnyuk, Non covalent bonds in some bromo-substituted aromatic anions, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 256 (2022) 147178
   https://doi.org/10.1016/j.elspec.2022.147178
2. С.А. Пшеничнюк, Н.Л. Асфандиаров, А.С. Воробьев, Ш. Матейчик, Современное состояние и перспективы спектроскопии диссоциативного захвата электронов, Успехи физических наук (2022) т.192, №2, стр. 177-204
   https://doi.org/10.3367/UFNr.2021.09.039054
3. Н.Л. Асфандиаров, М.В. Муфтахов, А.М. Сафронов, Р.В. Галеев, С.А. Пшеничнюк, Нековалентные структуры отрицательных ионов, образующиеся при диссоциативном захвате электронов молекулами, Журнал технической физики (2022) т. 92, вып. 11, стр. 1652-1658
   http://dx.doi.org/10.21883/JTF.2022.11.53437.157-22
4. L. Asfandiarov, R.V. Galeev, S.A. Pshenichnyuk, Dissociative electron attachment to p-fluoranil and p-chloranil, Journal of Chemical Physics 157 (2022) 084304/1-7
   https://doi.org/10.1063/5.0102359
5. A. Goryunkov, N.L. Asfandiarov, R.G. Rakhmeev, A.V. Markova, S.A. Pshenichnyuk, A.V. Rybalchenko, N.S. Lukonina, I.N. Ioffe, Dissociative electron attachment to hexachlorobenzene, ChemPhysChem (2022) e202200038/1-9
   https://doi.org/10.1002/cphc.202200038

2021

1. L. Asfandiarov, M.V. Muftakhov, S.A. Pshenichnyuk, R.G. Rakhmeev, A.M. Safronov, A.V. Markova, A.S. Vorob’ev, T.F.M. Luxford, J. Kočišek, J. Fedor, Non-covalent anion structures in dissociative electron attachment to some brominated biphenyls, Journal of Chemical Physics 155 (2021) 244302
   http://doi.org/10.1063/5.0074013
2. S.A. Pshenichnyuk, A. Modelli, N. Asfandiarov, R.G. Rakhmeyev, A.M. Safronov, M.M. Taiupov, A.S. Komolov, Microsecond dynamics of molecular negative ions formed by low-energy electron attachment to fluorinated tetracyanoquinodimethane, Journal of Chemical Physics 155 (2021) 184301/1-10
   http://doi.org/10.1063/5.0072264
3. A. Pshenichnyuk, A. Modelli, Electron attachment to isolated molecules as a probe to understand mitochondrial reductive processes, in: Weissig V., Edeas M. (Eds.) Mitochondrial Medicine. Methods in Molecular Biology, Vol. 2277 (2021) Humana, New York, NY, p. 101-124
   https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1270-5_7

2020

1. A. Pshenichnyuk, A. Modelli, N.L. Asfandiarov, A.S. Komolov, Ionizing radiation and natural constituents of living cells: Low-energy electron interaction with Coenzyme Q analogs, Journal of Chemical Physics 153 (2020) 111103/1-6
   https://doi.org/10.1063/5.0022188
2. A. Pshenichnyuk, N.L. Asfandiarov, Structural rearrangements as relaxation pathway for molecular negative ions formed via vibrational Feshbach resonance, Physical Chemistry Chemical Physics 22 (2020) 16150-16156
   http://dx.doi.org/10.1039/D0CP02647F
3. A. Pshenichnyuk, I.I. Fabrikant, A. Modelli, S. Ptasińska, A.S. Komolov, Resonance electron interaction with heterocyclic compounds: Vibrational Feshbach resonances and hydrogen atom stripping, Journal of Physics: Conference Series (2020), Vol. 1412, No. 21, p. 212003
   https://doi.org/10.1088/1742-6596/1412/21/212003
4. A. Pshenichnyuk, A. Modelli, N.L. Asfandiarov, R.G. Rakhmeyev, M.M. Tayupov, A.S. Komolov, Electron attachment spectroscopy as a tool to study internal rotations in isolated negative ions, Physical Review Research 2 (2020) 012030(R)/1-6
   https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.012030
5. F.M. Luxford, S.A. Pshenichnyuk, N.L. Asfandiarov, T. Perečko, M. Falk, J. Kočišek, 5-Nitro-2,4-dichloropyrimidine as an universal model for low-energy electron processes relevant for radiosensitization, International Journal of Molecular Sciences 21 (2020) 8173
   https://doi.org/10.3390/ijms21218173
6. A. Goryunkov, N.L. Asfandiarov, M.V. Muftakhov, I.N. Ioffe, V.A. Solovyeva, N.S. Lukonina, V.Yu. Markov, R.G. Rakhmeev, S.A. Pshenichnyuk, Dissociative electron attachment to 2,3,6,7,10,11-hexabromotriphenylene, Journal of Physical Chemistry A 124 (2020) 690-694
   https://doi.org/10.1021/acs.jpca.9b11088

2019

1. A. Pshenichnyuk, A. Modelli, N.L. Asfandiarov, E.F. Lazneva, A.S. Komolov, Electron stimulated ring opening in diphenylphthalide dicarboxylic acid: its likely role in the unique properties of phthalide-based materials, Journal of Chemical Physics 151 (2019) 214309/1-7
   http://dx.doi.org/10.1063/1.5130152
2. L. Asfandiarov, A. Modelli, S.A. Pshenichnyuk, R.G. Rakhmeev, M.M. Tayupov, E.E. Tseplin, S.N. Tseplina, Dissociative electron attachment to 3-benzelidenephthalide and phenolphthalein molecules, Journal of Chemical Physics 151 (2019) 134302/1-8
   https://doi.org/10.1063/1.5119777
3. A. Pshenichnyuk, I.I. Fabrikant, A. Modelli, S. Ptasińska, A.S. Komolov, Resonance electron interaction with 5-membered heterocyclic compounds: Vibrational Feshbach resonances and hydrogen atom stripping, Physical Review A 100 (2019) 012708/1-14
   https://doi.org/10.1103/PhysRevA.100.012708
4. L. Asfandiarov, S.A. Pshenichnyuk, R.G. Rakhmeyev, R.F. Tuktarov, N.L. Zaitsev, A.S. Vorob’ev, J. Kočišek, J. Fedor, A. Modelli, 4-Bromobiphenyl: Long-lived molecular anion formation and competition between electron detachment and dissociation, Journal of Chemical Physics 150 (2019) 114304
   https://doi.org/10.1063/1.5082611

2018

1. A. Pshenichnyuk, A. Modelli, A.S. Vorob’ev, N.L. Asfandiarov, E.P. Nafikova, R.G. Rakhmeyev, R.V. Galeev, A.S. Komolov, Fragmentation of chlorpyrifos by thermal electron attachment: Likely relation to its metabolism and toxicity, Physical Chemistry Chemical Physics 20 (2018) 22272-22283
   http://dx.doi.org/10.1039/C8CP03224F
2. A. Pshenichnyuk, R.G. Rakhmeyev, N.L. Asfandiarov, A.S. Komolov, A. Modelli, D. Jones, Can the electron-accepting properties of odorants be involved in their recognition by the olfactory system? Journal of Physical Chemistry Letters 9 (2018) 2320-2325
   http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b00704
3. A. Pshenichnyuk, A. Modelli, A.S. Komolov, Interconnections between dissociative electron attachment and electron-driven biological processes, International Reviews in Physical Chemistry 37(1) (2018) 125-170
   http://dx.doi.org/10.1080/0144235X.2018.1461347
4. Н.Л. Асфандиаров, С.А. Пшеничнюк, Е.П. Нафикова, Р.Г. Рахмеев, Диссоциативный захват электронов молекулами 2,6- и 2,5-дигидроксиацетофенона, Масс-спектрометрия (2018) т.15, №2, стр. 111-118
   https://elibrary.ru/item.asp?id=35575754
5. Н.Л. Асфандиаров, С.А. Пшеничнюк, Р.Г. Рахмеев, А.Н. Лачинов, В.А. Крайкин, Образование и распад отрицательных ионов производных фталида, Журнал технической физики (2018) т. 88, вып. 7, стр. 1085-1090
   http://dx.doi.org/10.21883/JTF.2018.07.46183.2487

Гранты

Пшеничнюк С.А.: Грант РНФ № 19-13-00021 «Электрон-стимулированные процессы в структурных элементах органической электроники» 2019-2023.

Пшеничнюк С.А.: Грант РФФИ 19-12-50238 Экспансия «Современное состояние и перспективы спектроскопии диссоциативного захвата электронов» 2019.

Пшеничнюк С.А.: Грант РФФИ 18-03-00179 «Электрон-стимулированные процессы в молекулах радиосенсибилизаторов, используемых в лучевой терапии опухолевых тканей» 2018-2020.

Сафронов А.М.: Грант в форме субсидий в области науки из бюджета Республики Башкортостан для государственной поддержки молодых ученых – аспирантов и кандидатов наук (НОЦ-ГМУ-2021), исполнитель, 2021.

Сафронов А.М.: Стипендия Главы РБ 2022-2023.

Таюпов М.М.: РФФИ № 20-33-90013, Исследования электронных свойств молекул одорантов и токсичных соединений методом спектроскопии диссоциативного захвата электронов, Исполнитель, 2020-2022.

Таюпов М.М.: НОЦ-ГМУ-2021, Грант в форме субсидий в области науки из бюджета Республики Башкортостан для государственной поддержки молодых ученых молодых ученых – аспирантов и кандидатов наук, Руководитель, 2021-2022.

История лаборатории

Лаборатория создана в составе Института Химии БФАН СССР в 1966 году Виктором Ивановичем Хвостенко

        В.И. Хвостенко

Метод масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов (МСОИ РЗЭ) был создан в 60-х годах под руководством основателя лаборатории физики атомных столкновений и Института физики молекул и кристаллов профессора Виктора Ивановича Хвостенко.

В.С. Фалько, проработавший в лаборатории физики атомных столкновений с 1966 по 2007 год, является одним из непосредственных участников создания и развития метода МСОИ РЗЭ. Среди первых учеников В.И. Хвостенко следует также назвать имена И.И. Фурлея, А.Ш. Султанова и В.А. Мазунова.

В.С. Фалько                             И.И. Фурлей          А.Ш. Султанов         В.А. Мазунов

Метод спектроскопии проходящих электронов (СПЭ) создан примерно в это же время Дж. Шульцем в Канаде. В нашей лаборатории в 2004-2007 годах разработан и создан прибор СПЭ, оснащенный трохоидальным монохроматором конструкции А. Стаматовича. Создание прибора осуществлено благодаря финансовой поддержке Американского фонда гражданских исследований и развития (CRDF, grant № RC1-2515-UF-03) и неоценимой помощи профессора П.Д. Барроу, Университет Небраска-Линкольн, за что мы выражаем ему искреннюю благодарность.

Молодежная лаборатория «Комбинированных поверхностных и объемных методов обработки функциональных и конструкционных материалов»

Научные интересы:

Разработка, исследование и развитие методов и подходов, основанных на поверхностной пластической деформации для обработки деталей и изделий, выполненных из конструкционных/функциональных материалов в заданном структурном состоянии, для достижения повышенных характеристик сопротивления усталости готового изделия/конструкции.

Состав лаборатории:

	Чуракова Анна Александровна зав. лаб., старший научный сотрудник, к.ф.-м.н. E-mail: churakovaa_a@mail.ru https://colab.ws/researchers/R-3A9EE-12CE8-IK62O https://orcid.org/0000-0001-9867-6997
	Аксенов Денис Алексеевич Младший научный сотрудник E-mail: aksyonovda@mail.ru https://colab.ws/researchers/5a41d270-3863-4b04-b620-a529f951eac9 https://orcid.org/0000-0002-2652-2646
	Асфандияров Рашид Наилевич Научный сотрудник, к.т.н. E-mail: a.r.n@list.ru      https://colab.ws/researchers/R-3AAC8-0E2CC-CT69M https://orcid.org/0000-0002-5522-4314
	Рааб Арсений Георгиевич Старший научный сотрудник, к.т.н. E-mail: agraab@mail.ru https://colab.ws/researchers/R-382E4-0562B-XY73D https://orcid.org/0000-0003-1993-413X
	Титов Вячеслав Викторович Младший научный сотрудник, аспирант ИФМК УФИЦ РАН E-mail: molotovmelnik@gmail.com https://orcid.org/0000-0002-4884-6027 https://colab.ws/researchers/R-3AB21-10DDE-TA85F
	Гундерова Софья Дмитриевна Младший научный сотрудник E-mail: gynderova@mail.ru https://colab.ws/researchers/R-3AAC5-0C7B0-ZY72H https://orcid.org/0000-0002-8483-6408
	Шишкунова Мария Андреевна Младший научный сотрудник, аспирант E-mail: shishkunomashaa@gmail.com https://colab.ws/researchers/R-3AAC5-17364-SJ97K https://orcid.org/0000-0002-7959-3640
	Исхакова Эльмира Ильдаровна Лаборант-исследователь E-mail: elmira.iskhakova.74@mail.ru             https://colab.ws/researchers/R-3AAC6-0FE4A-UG78V https://orcid.org/0009-0001-0907-6146

Основные научные достижения:

Установлено, что поверхностное упрочнение образцов из технически чистого титана марки Grade 4 в УМЗ состоянии с концентратором напряжений в виде V-образной выточки методом БУФО ведет к повышению сопротивления усталости. Так на образцах R2 c БУФО предел выносливости на выбранной базе увеличился с 400 до 490 МПа. Результаты опубликованы: Influence of non-abrasive ultrasonic finishing on surface characteristics and fatigue strength of UFG titanium. Asfandiyarov R.N., Aksenov D.A., Shishkunova M.A., Raab G.I. Letters on Materials, 2023, 13 (3), pp. 260–265. Doi:10.22226/2410-3535-2023-3-260-265.
В результате БУФО формируются сжимающие поверхностные остаточные напряжения, что положительно сказывается на сопротивлении усталости. Максимальная величина после БУФО в выбранных режимах составила 620 МПа при силе прижатия 75 Н. Установлено, что повышение силы прижатия индентора к заготовке ведет к повышению значений поверхностных остаточных напряжений. Процесс разрушения образцов после БУФО проходит «мягко». По полученным данным из фрактографического анализа обработка БУФО ведет к образованию всего лишь одной зоны распространения усталостных трещин, при этом в отличии от необработанных УМЗ образцов, наблюдаются поверхностные пояски шириной 200-300 мкм и ручьистый вид излома, свидетельствующий о распространении трещины около поверхности. Зон долома не наблюдается, что свидетельствует об отсутствии перегрузок в процессе усталостных испытаний. Результаты опубликованы: Increased the fatigue resistance of grade 4 ultrafine grain titanium using non-abrasive ultrasonic finishing. Asfandiyarov R.N., Aksenov D.A., Shishkunova M.A. AIP Conference Proceedings, 2023, 2999 (1), 020058. doi:10.1063/5.0158677. Finite Element Analysis of the Stress–Strain State of the Deformation Zone of a Workpiece from UFG Grade 4 Ti Subjected to Abrasive-Free Ultrasonic Finishing. Asfandiyarov, R.N., Raab, G.I., Gunderov, D.V., Aksenov, D.A., Raab, A.G. Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 2022, 63(6), pp. 617–623
Термоциклирование в сплавах TiNi приводит к увеличению плотности дислокаций и уменьшению размера структурных элементов. Исследования показали, что термоциклирование позволяет увеличить значения микротвердости и механических свойств сплавов TiNi. Последующий низкотемпературный отжиг позволяет повысить стабильность механических и функциональных свойств. A.A. Churakova, E.I. Iskhakova, E.V. Vorobiev. Microstructure, mechanical and functional properties of the Ti49.0Ni51.0 alloy with preliminary multiple martensitic transformations. Письма о материалах. 2024. Т.14. №1. С.15-20 https://doi.org/10.48612/letters/2024-1-15-20

Основные публикации

2023

1. Aksenov, D.A., Asfandiyarov, R.N., Raab, G.I., Sementeeva Y.R., Fakhretdinova E.I. Structure and properties of the contact wire obtained by ECAP with forming. Journal of Metals, Materials and Minerals, 2023, 33(3), 1619. doi:10.55713/jmmm.v33i3.1619.
2. Fracture Kinetics and Mechanisms of Ultrafine-Grained Materials during Fatigue Tests in the Low-Cycle Fatigue Region. Klevtsov, G.V., Valiev, R.Z., Klevtsova, N.A., Natal’ya A. Klevtsova, Maksim N. Tyurkov, Pigaleva, I.N., Aksenov, D.A. Metals, 2023, 13(4), 709. doi:10.3390/met13040709.
3. Increased the fatigue resistance of grade 4 ultrafine grain titanium using non-abrasive ultrasonic finishing. Asfandiyarov R.N., Aksenov D.A., Shishkunova M.A. AIP Conference Proceedings, 2023, 2999 (1), 020058. doi:10.1063/5.0158677.
4. Influence of non-abrasive ultrasonic finishing on surface characteristics and fatigue strength of UFG titanium. Asfandiyarov R.N., Aksenov D.A., Shishkunova M.A., Raab G.I. Letters on Materials, 2023, 13 (3), pp. 260–265. Doi:10.22226/2410-3535-2023-3-260-265.
5. Study of corrosion behaviour of TiNi alloy with high Ni content with different microstructure in acid solutions. Anna Churakova; Elina Kayumova, AIP Conf. Proc. 2899, 020038 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0163193
6. Anna Churakova and Elina Kayumova Comparison of the Corrosion Behavior of TiNi Alloys with Martensitic and Austenitic Structures E3S Web of Conferences 398, 01037 (2023) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202339801037

2022

1. Influence of High-Speed ECAP on the Structure and Properties of Copper and Copper Alloy of CU-CR System. Aksenov, D., Asfandiyarov, R., Raab, G. Key Engineering Materials, 2022, 910 KEM, pp. 344–350.
2. Hardening mechanisms contribution at nonmonotonic change of properties in the Cu–0.6Cr–0.1Zr alloy at high pressure torsion | Вклад механизмов упрочнения при немонотонном изменении свойств в сплаве Cu–0,6Cr–0,1Zr при кручении под высоким давлением. Aksenov, D.A., Faizova, S.N., Faizov, I.A. Frontier Materials and Technologies., 2022, (3-1), pp. 23–32.
3. Roughness and microhardness of UFG Grade 4 titanium under abrasive-free ultrasonic finishing | Шероховатость и микротвердость ультрамелкозернистого титана Grade 4, подвергнутого безабразивной ультразвуковой финишной обработке. Asfandiyarov, R.N., Raab, G.I., Gunderov, D.V., …Gunderova, S.D., Shishkunova, M.A. Frontier Materials and Technologies., 2022, (3-1), pp. 41–49.
4. Effects of Severe Plastic Deformation and Ultrasonic Treatment on the Structure, Strength, and Corrosion Resistance of Mg-Al-Zn Alloy. Aksenov, D.A., Nazarov, A.A., Raab, G.I., … Shishkunova, M.A., Sementeeva, Y.R. Materials, 2022, 15(20), 7200.
5. The formation of a high-strength state in martensitic Ti Grade 4 by ECAP. Raab, G.I., Kodirov, I.S., Aksenov, D.A., Valiev, R.Z. Journal of Alloys and Compounds, 2022, 922, 166205.
6. Finite Element Analysis of the Stress–Strain State of the Deformation Zone of a Workpiece from UFG Grade 4 Ti Subjected to Abrasive-Free Ultrasonic Finishing. Asfandiyarov, R.N., Raab, G.I., Gunderov, D.V., Aksenov, D.A., Raab, A.G. Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 2022, 63(6), pp. 617–623
7. Churakova A., Vorobiev E., Kayumova E., Haque N. ANALYSIS OF THE CORROSION BEHAVIOR OF THE TINI ALLOY IN THE COARSE-GRAINED STATE // Materials Research Proceedings. 2022. С. 229-236.

Гранты

Асфандияров Р. Н.: Грант РНФ № 21-79-00124 «Повышение усталостных свойств ультрамелкозернистого титана для биомедицинского применения методом ультразвуковой финишной обработки» 2021-2023.

Чуракова А.А.: Грант РНФ 20-72-00075 «Повышение функциональной и микроструктурной стабильности крупнозернистых и ультрамелкозернистых ЭПФ сплавов TiNi путем выделения наночастиц при многократных мартенситных превращениях и низкотемпературных отжигах» 2020-2022.

Чуракова А.А.: Грант РНФ 22-73-00289 «Исследование коррозионно-механической прочности и коррозионной усталости сплавов TiNi с различной исходной микроструктурой» 2022-2024.

Чуракова А.А.: Грант в форме субсидий в области науки из бюджета Республики Башкортостан для государственной поддержки молодых ученых – аспирантов и кандидатов наук (НОЦ-ГМУ-2022), руководитель, 2022-2023.

История лаборатории

Молодежная лаборатория «Комбинированных поверхностных и объемных методов обработки функциональных и конструкционных материалов» создана в Институте физики молекул и кристаллов УФИЦ в 2023 году.

Лаборатория физики твердого тела

Группа физики жидких кристаллов и функциональных материалов на их основе

Основные научные интересы:

• Ориентационные неустойчивости, механизмы образования и разрушения пространственно-периодических структур в жидких кристаллах
• Динамика локализованных и пространственно-периодических структур в жидких кристаллах
• Процессы зарождения и динамика дефектов пространственно-временных структур
• Физика микро-и нанодисперсных систем на основе ЖК
• Исследование природы электропроводности и свойств ионной системы жидких кристаллов

Состав группы:

	Скалдин Олег Алексеевич Зав. лаб., д.ф.-м.н., проф., тел.: +7(347)235-72-42 scala@anrb.ru
	Делев Владимир Алексеевич  с.н.с., д.ф.-м.н. delev@anrb.ru
	Лебедев Юрий Анатольевич   с.н.с., к.ф.-м.н. lebedev@anrb.ru
	Хазимуллин Максим Вилевич   н.с., к.ф.-м.н. maxim@anrb.ru
	Кинзябулатов Ренат Рамилевич с.н.с., к.х.н. kinzyabulatovrr@mail.ru
	Басырова Елена Рафаиловна н.с., к.ф.-м.н. gareeva_e82@mail.ru,
	Хорошавин Александр Сергеевич, инж.-иссл. khoroshavin01@bk.ru,

Основные научные достижения:

Представлен анализ спектров импеданса бинарного электролита, заключенного между блокирующими электродами с диэлектрическими слоями. Выражение для импеданса получено из уравнений Пуассона-Нернста-Планка в линейном приближении с учетом падения напряжения на диэлектрическом слое. Анализ показывает, что характерные особенности частотной зависимости импеданса определяются соотношением дебаевской длины и эффективной толщины диэлектрического слоя. Влияние диэлектрического слоя особенно сильно в случае высококонцентрированных электролитов, где дебаевская длина мала и, следовательно, сравнима с эффективной толщиной диэлектрического слоя.

Для проверки модели проведены измерения спектров импеданса и переходных токов в жидком кристалле 4-н-пентил-4-цианобифенила (5CB), в слое с покрытыми полимером электродами в ячейках различной толщины. Оценки коэффициента диффузии и концентрации ионов в 5CB, полученные в результате анализа спектров импеданса и переходных токов, согласуются между собой и с некоторыми литературным данными. Показано, что расчеты параметров ионов по импедансным спектрам без учета вклада диэлектрического слоя в большинстве случаев приводят к неверным результатам. Обсуждается применение модели для анализа нарушений скейлинга низкочастотного импеданса и противоречий в оценках параметров ионов, недавно обнаруженных в некоторых ионных электролитах.

Khazimullin M.V., Lebedev Y.A. //Physical Review E. 100(6), 062601 (2019)

Исследована сложная динамика ансамбля дислокаций в линейном дефекте, возникающем в одномерной электроконвективной структуре π/2-закрученного нематического жидкого кристалла. Этот тип дефектов характеризуется достаточно протяженным полем деформации или степенью «диссоциации». Гидродинамические течения в доменах закрученного нематического жидкого кристалла имеют не только тангенциальную составляющую скорости, но и аксиальную составляющую, направления которой в соседних доменах противоположны. Под действием приложенного напряжения линейный дефект с топологическим зарядом S = −1 начинает колебаться и распадается на нечетное число дислокаций с сохранением полного топологического заряда. Дальнейшая динамика дислокаций в ядре дефекта устанавливается такая, что обеспечивает непрерывность течения анизотропной жидкости в доменах. Пространственно-временная динамика каскада взаимодействующих дислокаций качественно хорошо описывается многокинковым решением уравнения синус-Гордон. Показана принципиальная возможность создания новых модельных объектов с заданным количеством взаимодействующих дислокаций.

Delev, V. A., Nazarov, V. N., Scaldin, O. A., Batyrshin, E. S., & Ekomasov, E. G. Complex Dynamics of the Cascade of Kink—Antikink Interactions in a Linear Defect of the Electroconvective Structure of a Nematic Liquid Crystal. JETP Letters, 110(9), 607 (2019)

Изучены особенности динамики топологических дефектов в электроконвективной структуре, образующейся в π/2-закрученном нематическом жидком кристалле. Длина линейного дефекта и количество дислокаций в нем контролируются переменным напряжением, приложенным к жидкокристаллической ячейке. В отличие от случая планарной ориентации, когда с ростом приложенного напряжения линейные дефекты распадаются на одиночные дислокации, в этом случае появляются зигзагообразные колебания, но структура доменов остается стационарной. Границами между зиг- и заг-областями в ядре линейного дефекта являются дислокации с топологическими зарядами S = +1 и –1. Впервые в линейных системах обнаружен «элементарный» распад дислокации с топологическим зарядом S = +1 (кинк) на дислокацию с S = –1 (антикинк) и две дислокации с топологическим зарядом S = +1. дефект определенной длины. Распад топологического дефекта, возможно, связан с появлением локальной неустойчивости ориентационной крутильной моды директора n в ядре дефекта, вызванной критическим ростом гидродинамических флуктуаций с ростом приложенного напряжения. Показано, что обнаруженный распад топологического солитона качественно хорошо описывается возмущенным уравнением синус-Гордона

Delev, V.A., Scaldin, O.A. & Timirov, Y.I. Decay of Solitons in the Electroconvective Structure of a Nematic Liquid Crystal. Jetp Lett. 119, 58–63 (2024). Doi: 10.1134/S0021364023603767

Экспериментально изучена динамика сферических диэлектрических частиц кремнезема микронного размера (3 μм) в электрическом поле в π/2-закрученном НЖК.. Обнаружены два типа транспорта сферических частиц. Первый − это линейное движение вдоль оси ролла и второй – движение по спирали, которое фактически соответствует геликои­дальному течению нематической жидкости. Подобное поведение объясняется конкуренцией электрофоретического механизма и геликоидального течения нематика

Асылгареев, А. А., Валеев, Р. В., Лебедев, Ю. А., Хазимуллин, М. В., & Скалдин, О. А. Транспорт микрочастиц при электрогидродинамической конвекции закрученного нематического жидкого кристалла. Materials. Technologies. Design, 3(4 (6)), 11 (2021).

 doi 10.54708/26587572_2021_34611

Основные публикации:

2024

Delev, V.A., Scaldin, O.A. & Timirov, Y.I. Decay of Solitons in the Electroconvective Structure of a Nematic Liquid Crystal. Jetp Lett. 119, 58–63 (2024). Doi: 10.1134/S0021364023603767

2023

Положенцева Е.А., Лебедев Ю.А. Функционализация наночастиц для создания их устойчивой смеси в жидком кристалле // Актуальные вопросы современного материаловедения: материалы X Международной молодежной научно-практической конференции – Уфа: РИЦ УУНиТ (2023), 166-169

Хорошавин А.С., Лебедев Ю.А., Мухамедзянова А.А. Фотоориентация жидких кристаллов с использованием поливинилциннамата в качестве полимерного ориентанта // Актуальные вопросы современного материаловедения: материалы X Международной молодежной научно-практической конференции – Уфа: РИЦ УУНиТ (2023), 228-231

2022

Хайдарова Н.М., Лебедев Ю.А., М.В. Хазимуллин, Ю.И. Тимиров, Мухамедзянова А.А. Влияние монослоев поверхностно-активного вещества [3-(триметоксисилил)-пропил]-октадецилдиметил] аммоний хлорида с контролируемой плотностью упаковки молекул на стеклянных подложках с проводящим покрытием на свойства жидкокристаллического слоя N-(4-метоксибензилиден)-4-бутиланилина // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, №4(354), 115 (2022) . DOI: 10.33979/2073-7408-2022-354-4-115-122

Semenov, A.S., Semenova, M.N., Bebikhov, Y.V. et al. Simulation of Molecular-Dynamics Processes in 2D and 3D Crystalline Structures. Tech. Phys. 67, 538 (2022). doi:10.1134/S1063784222070131

Abdullina D.U., Bebikhov Y.V.,Khazimullin M.V., Kudreyko A.A., Dmitriev S.V. Atom deposition and sputtering at normal incidence simulated by the Frenkel-Kontorova chain

Physical Review E, 106(2), 024207 (2022)

2021

Делев В. А. Неупругие взаимодействия солитонов в линейном дефекте электроконвективной структуры нематика //Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 113(1), 26 (2021).

doi 10.31857/S1234567821010043

Делев В. А., Тимиров Ю. И. Флексоэлектрические домены в бинарной смеси нематиков //Письма в Журнал технической физики.47(2), 28 (2021).

doi 10.21883/PJTF.2021.02.50542.18388   

Асылгареев, А. А., Валеев, Р. В., Лебедев, Ю. А., Хазимуллин, М. В., & Скалдин, О. А. Транспорт микрочастиц при электрогидродинамической конвекции закрученного нематического жидкого кристалла. Materials. Technologies. Design, 3(4 (6)), 11 (2021).

 doi 10.54708/26587572_2021_34611

2020

2019

Khazimullin M. V., Lebedev Y. A. Influence of dielectric layers on estimates of diffusion coefficients and concentrations of ions from impedance spectroscopy //Physical Review E. –100(6), 062601 (2019)

Delev, V. A., Nazarov, V. N., Scaldin, O. A., Batyrshin, E. S., & Ekomasov, E. G. Complex Dynamics of the Cascade of Kink—Antikink Interactions in a Linear Defect of the Electroconvective Structure of a Nematic Liquid Crystal. JETP Letters, 110(9), 607 (2019).

Lebedev Y.A., Kinzyabulatov R.R.,  Astanin V.V., Gunderov D.V. Impact of Ultraviolet Irradiation on Stress–Strain Behavior of Syndiotactic 1,2-Polybutadien: The Role of Oxidation. Technical Physics  64,  475 (2019)

Doi: 10.1134/S1063784219040157