В последние годы большой интерес вызывают одномерные аллотропы углерода, содержащие sp1-связи, как отдельные цепи, так и карбиноподобные кристаллы, удерживаемые силами Ван-дер-Ваальса.
В связи с трудностями стабильного синтеза цепочечных структур особое значение приобретают методы ab initio моделирования, широко применяемые для исследования одномерного углерода [1].
Одним из недавних достижений является ионная конденсация sp1 цепочек, упорядоченных в гексагональную структуру с межцепочечным расстоянием около 5 Å, т.н. 2D-упорядоченный линейно-цепочечный углерод (ЛЦУ).
Основной проблемой синтеза ЛЦУ является отсутствие простой методики аттестации, способной оперативно характеризовать его структурные особенности [2].
В наших работах объединены экспериментальные спектры комбинационного рассеяния пленок и расчет рамановской восприимчивости из первых принципов с использованием структурной модели ЛЦУ, с учетом и без учета поверхности подложки. DFT-расчеты позволяют идентифицировать типы колебаний в спектрах КРС, устанавливают зависимость между линейной длиной фрагмента, углом изгиба и комбинационно-активными фононными модами углеродных цепочек,обеспечивая интерпретацию высокочастотным и низкочастотным колебаниям с учетом распределения структурных параметров ЛЦУ. Результаты расчетов объясняют инверсию рамановского спектра отдельной цепи, наблюдаемую в случае ансамбля цепочек, взаимодействием между цепями, усиленным за счет изгибов в структуре ЛЦУ. Эффект усиления низкочастотных колебаний в КР-спектре объясняется влиянием приповерхностных слоев подложки.
Аномальное снижение частоты фононных мод, соответствующих флуктуациям параметра порядка фазового перехода – яркий физический эффект, во многих случаях определяющий механизм возникновения неустойчивостей кристаллической решетки. Исследование зависимости частоты этих критических колебаний от внешних параметров (температуры, давления, электрических или магнитных полей) позволяет установить многие характеристики исследуемых кристаллов, важные как для решения вопросов фундаментальной физики твердого тела, так и для практических приложений. Для проведения таких исследований широко применяется методика спектроскопии комбинационного рассеяния света.
Для повышения точности определения частот линий спектра комбинационного рассеяния в настоящее время, как правило, используется компьютерная обработка спектра; при этом для описания формы спектральных линий используются дисперсионный или гауссов контуры, либо их комбинация. Известно, что форма линии комбинационного рассеяния в идеальном кристалле в случае малого затухания описывается именно дисперсионным контуром, поэтому в стандартных программах обработки спектров используется именно она. В то же время при исследовании низкочастотных колебаний, когда частота линии становится сравнимой с ее шириной и приближается к крылу упругого рассеяния, контур линии становится очевидно асимметричным, что делает определение частоты линии комбинационного рассеяния проблематичным. Для решения этой проблемы ранее были предложены различные приближенные подходы (см., например, [1]), однако форма контура спектральной линии по-прежнему предполагалась дисперсионной. В то же время в [2] было показано, что при понижении частоты колебания контур соответствующей спектральной линии становится асимметричным и существенно отличается от дисперсионного. Дополнительные искажения в спектральный контур могут вносить взаимодействия таких колебаний с квазиупругим рассеянием на дефектах структуры и некритическими низкочастотными колебаниями решетки.
В докладе приводятся примеры обработки спектров низкочастотного комбинационного рассеяния с учетом этих факторов. В качестве примеров используются спектры низкочастотных спектров комбинационного рассеяния ряда кристаллов ферроборатов и керамик оксидов со структурами перовскита и эльпасолита смешанных составов.
1. H. Taniguchi, M. Itoh, D. Fu, J. Raman Spectroscopy 42, 706 (2010).
2. В. Л. Гинзбург, А. П. Леванюк, А. А. Собянин, УФН 130, 615 (1980).
Сообщается о последних достижениях в исследовании комбинационного рассеяния света (КРС) двумерными и нульмерными полупроводниковыми наноструктурами, расположенными на поверхности массивов золотых нанокластеров, усиленного металлизированным зондом атомного-силового микроскопа (АСМ) (от англ. gap-mode tip-enhanced Raman scattering). Такая геометрия эксперимента обеспечивает гигантское усиление сигнала КРС при нанометровом пространственном разрешении (нано-КРС).
Основное внимание будет уделено коллоидным сферическим нанокристаллам CdSe и нанопластинкам CdSe/CdS типа ядро/оболочка, нанесенным на поверхность плазмонных структур методом Ленгмюра-Блоджетт, и двумерным структурам, включая дисульфид молибдена (MoS2) и графен. Плазмонные структуры представляют собой массивы золотых нанокластеров диаметром 50-200 нм, которые были сформированы с помощью нанолитографии на поверхности Si и Si/SiO2.
Плазмонные свойства массивов нанокластеров Au на поверхности Si и Si/SiO2 были изучены и определена зависимость энергии локализованного поверхностного плазмонного резонанса от структурных параметров нанокластеров.
Обсуждается резонансное гигантское нано-КРС оптическими фононами наноструктур, когда энергия возбуждающего излучения близка к энергии ЛППР. Будут представлены результаты изучения нано-КРС оптическими и поверхностными оптическими фононами двумерных и нульмерных наноструктур на массивах нанокластеров Au. Изображения нано-КРС массивов двумерных и нульмерных наноструктур представляют собой набор упорядоченных колец с диаметром, близким к размеру нанокластеров. Сравнение АСМ и нано-КРС изображений свидетельствует о том, что сигнал КРС от наноструктур наблюдается преимущественно для областей, расположенных вблизи граней нанокластеров Au, где ожидается максимальное локальное электромагнитное поле.
Показано, что усиление имеет электромагнитный характер, а коэффициент усиления сигнала КРС может превышать величину 105.
Гигантское усиление КРС позволило получить информацию о правилах отбора для нано-КРС, величинах механических напряжениях в нанопластинках и распределении локального электромагнитного поля вблизи металлических наноструктур, о фазовом составе полупроводниковых наноструктур.
В лекции обсуждается разработанная техника «многоцветовой» флуоресцентной наноскопии с детектированием изображений и спектров примесных зондовых молекул на различных длинах волн, в т.ч. в зависимости от различных внешних параметров (температуры, мощности и поляризации возбуждающего излучения). Комбинирование эпи-люминесцентной микроскопии с инструментами адаптивной оптики позволяет реализовать трехмерную наноскопию одиночных квантовых излучателей за счет модификации аппаратной функции рассеяния точки по биспиральной схеме. Особый интерес с точки зрения аналитики представляет возможность детектирования спектров комбинационного рассеяния света от сверхмалых концентраций примесных молекул (в пределе – до одной молекулы). Эффективность КРС повышается при размещении аналита на случайно или специально структурированной поверхности (surface enhanced Raman scattering, SERS). Инжиниринг таких метаповерхностей с заданными свойствами требует решения теоретической задачи об усилении КРС молекул в ближнем поле плазмонных наноструктур.
В лекции показаны примеры реализации техники многопараметрической флуоресцентной 3D-наноскопии для диагностики тонких диэлектрических пленок и трекинга одиночных наночастиц, обсуждается вопрос о влиянии различных параметров на спектры одиночных примесных макромолекул и полупроводниковых квантовых точек в широком диапазоне низких температур. Обсуждается возможность детектирования спектров КРС от ультрамалых объемов аналита на специально разработанных металлических SERS-метаповерхностях, синтезированных в порах полимерных трековых мембран.
Работа поддержана в рамках темы ГЗ МПГУ (AAAA-A20-120061890084-9) и грантом РФФИ (20-03-00923).
Содержание воды является одним из ключевых параметров магм, влияющим как на температуру кристаллизации минералов, так и на реологические свойства магмы. Спектроскопия комбинационного рассеяния - очень перспективный инструмент, позволяющий проводить прямые определения воды как в закалочном стекле горных пород, так и в стекле расплавных включений. В последние годы были предложены десятки методик определения воды в стеклах, но каждая из них имеет существенные ограничения и не является универсальной. Нами разработаны методики определения воды для широкого спектра составов природных стекол, которые хорошо согласуются с другими более сложными и трудоемкими способами определения. Для калибровки методики определения воды и полимеризованных алюмосиликатных стекол мы используем параметр NBO/T, отражающий степень полимеризации алюмосиликатных расплавов. Отличие данной методики от ранее предложенных заключается в использовании полной деконволюции исходного спектра, автоматическом выделении фона и аппаратной функции и нормированию колебательных мод 3200-3600 см-1 к сумме колебаний силикатного каркаса. Такой подход позволяет существенно понизить погрешность измерений и использовать универсальную калибровку для широкого спектра природных стекол. Методика опробована на ряде вулканических объектов Камчатки и Курильских островов (Толбачик, Курильское озеро, вулкан Ветровой и др.).
В докладе представлены результаты исследований низкочастотного (5-200 см-1) комбинационного рассеяния света (КРС) в фосфолипидных нанометровых слоях многослойных мембран. Фосфолипиды, являющиеся важным компонентом биологических мембран, формируют бимолекулярные слои толщиной около 5 нм. Получено, что собственные слоевые колебания мембран, частота которых определяется модулем упругости и толщиной мембраны, а также колебательные акустоподобные возбуждения, распространяющиеся вдоль липидного слоя, проявляются в низкочастотном спектре КРС фосфолипидных мембран. Будет представлен обзор результатов нашей группы по проявлению слоевых и акустоподобных мод в низкочастотных спектрах КРС.
Работа поддержана грантом РНФ No. 19-12-00127.
1.O.
Динамика решетки AgNbO3 и 95.5%AgNbO3-4.5%LiTaO3: исследование методом комбинационного рассеяния света
Крылова С.Н., Крылов A.С., Втюрин А.Н., Li Jing, Tian Ye, Jin Li and Wei XiaoyongВыполнены температурные измерения в керамике AgNbO3 и 95,5%AgNbO3-4,5%LiTaO3 в диапазоне от 10 до 415 К методом спектро-скопии комбинационного рассеяния. Представлена интерпретация спектров комбинационного рассеяния AgNbO3 при комнатной температуре. Наблюдались мягкие фононные моды. Определены температуры спек-тральных аномалий керамике AgNbO3 и в 95,5%AgNbO3-4,5%LiTaO3. Исследованы отличия температурного поведения спектров чистого ниобата серебра и легированного ионами лития и тантала.
Произносимый
|
1.O.
Исследование спектров комбинационного рассеяния света везикул дейтерированного фосфолипида DPPC-d62 и его смесей
Зайцева Юлия ВячеславовнаДейтерирование одного из компонентов широко применяется для исследования комбинационного рассеяния света (КРС) от смеси фосфолипидов. Линии, соответствующие протонированному и дейтерированному липидам, в спектре КРС находятся на разных частотах, поэтому можно независимо анализировать поведение отдельных компонентов.
В данной работе была уточнена интерпретация спектров КРС дейтерированного липида. Исследованы спектры КРС от везикул смесей DPPC и DPPC-d62 с различными концентрациями. Проанализировано температурное поведение линий, чувствительных к конформационному и латеральному беспорядку.
Методом КРС исследовано фазовое состояние бислоя тройных смесей DPPC-d62 c DOPC и холестерином для различных соотношений компонентов.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ №19-12-00127.
Произносимый
|
1.O.
Структура трехкомпонентных оксидных систем по данным спектроскопии комбинационного рассеяния
Неволина Л.А., Королева О.Н.
Произносимый
|
1.O.
Исследование плазмонных свойств наноструктурированных золотых островковых плёнок термоосажденных на кварцевую поверхность
Демишкевич Е.А., Матвеева К.И., Зюбин А.Ю., Самусев И.Г.В представляемой работе отражены результаты исследований по разработке методологии создания модифицированных гидрозолями золотых наночастиц размером 32 нм островковых кластеров на кварцевых поверхностях. Показано, что порядок усиления сигнала комбинационного рассеяния света поверхностными плазмонами наночастиц золота для молекул красителя родамина 6Ж может достигать 104-105 раз. Для создания наночастиц золота в работе использовался контролируемый синтез их гидрозолей методом восстановления из соли HAuCl4. Размер полученных частиц и свойства плазмонного поглощения гидрозолей были исследованы с помощью методов фотон-корреляционной спектроскопии и спектрофотометрии соответственно. Золи адсорбировались на химические очищенные кварцевые стекла. Для исследования спектров гигантского комбинационного рассеяния использовался спектрометр комбинационного рассеяния Centaur U HR (ООО «Наноскантехнология», Россия и ЗАО «SolarLS», Республика Беларусь), на котором, помощью DPSS лазера Cobolt Samba ( 532 нм) мощностью 50 мВт были получены спектры гигантского комбинационного рассеяния молекул родамина 6Ж (С=5•10-5) адсорбированных на слое термически нанесенных на кварцевое стекло гидрозолей. Для каждого образца был рассчитан порядок усиления сигнала комбинационного рассеяния. В работе показана перспективность использования предложенного подхода как эффективного метода для исследования широкого круга соединединений с помощью спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния света
Произносимый
|
1.O.
Исследование сосуществования фаз липидов в ооцитах домашней кошки методом спектроскопии комбинационного рассеяния света дейтерированных меток
Окотруб К.А., Окотруб С.В., Мокроусова В.И., Амстиславский С. Я., Суровцев Н.В.В данной работе мы применили метод спектроскопии КРС дейтерированных меток для изучения фазового разделения и конформационного упорядочения различных липидных фракций в цитоплазматических липидных гранулах. С этой целью ооциты кошек культивировали с дейтерированными жирными кислотами, линии комбинационного рассеяния которых сдвинуты от линий комбинационного рассеяния остальных липидов. Полученные температурные зависимости спектров комбинационного рассеяния света позволили изучить, как изменяется фазовое состояние для различных фракций липидов при охлаждении. Картирование КРС позволило оценить перераспределение липидов с насыщенными, мононенасыщенными и полиненасыщенными углеводородными цепями внутри липидных гранул. Были идентифицированы две сосуществующие фазы: упорядоченная фаза, богатая насыщенными углеводородными цепями, и неупорядоченная фаза, богатая мононенасыщенными и полиненасыщенными липидами. Различные липидные фракции внутри липидных гранул претерпевают фазовый переход при разных температурах, что свидетельствует о том, что постепенные изменения липидного фазового состояния во время охлаждения связаны с фазовым разделением, которое приводит к пространственному перераспределению различных липидных фракций. Проведенное исследование КРС липидных гранул внутри ооцитов кошек с использованием дейтерированных углеводородных меток демонстрирует возможности этого подхода для изучения эффектов разделения липидов in vivo.
Работа была выполнена при поддержке РНФ 19-74-00050.
Произносимый
|
1.O.
Изучение водных растворов солей из ряда Гофмейстера методами оптической спектроскопии.
Добрынина Елизавета Александровна, Зыкова Валерия АндреевнаХарактеристики водного раствора изменяются при добавлении солей, что влияет на свойства растворенных в воде биомолекул, в частности, на стабильность белков. В соответствии с влиянием ионов на свойства белков их разделили на космотропы (стабилизируют белок) и хаотропы (приводят к денатурации белка). Эти эффекты связывают с изменением ионами сетки водородных связей воды, однако, механизм этого явления все еще не до конца изучен.
Настоящая работа посвящена исследованию влияния различных солей на сетку водородных связей воды путем наблюдения за вязкоупругими свойствами раствора методом рассеяния Мандельштама-Бриллюэна и изменением спектральной полосы ОН-колебаний спектров комбинационного рассеяния света. Объектами исследования являются водные растворы солей различных концентраций, состоящие как из космотропных, так и из хаотропных ионов.
В ходе работы было установлено, что скорость звука в растворе возрастает при добавлении соли, причем для космотропов изменения скорости звука более существенны, чем для хаотропов. Из анализа деполяризованного спектра КРС, характеризующего силу водородных связей воды, было показано, что космотропные ионы, которые структурируют сетку водородных связей воды, уширяют спектр ОН-полосы по сравнению со случаем воды, что свидетельствует об усилении Н-связей, в то время как при добавлении хаотропов, которые ослабляют Н-связи, эта линия заужается. Полученные результаты подтверждают различное влияние космотропных и хаотропных ионов на сетку водородных связей воды.
Произносимый
|
1.O.
Анализ поляризованных спектров спонтанного комбинационного рассеяния монокристаллического Na2Mo2O7
Шукшин В. Е., Шлегель B. Н., и Григорьева В. Д.Впервые исследованы поляризованные спектры спонтанного комбинационного рассеяния света образца монокристаллического димолибдата натрия, полученного методом Чохральского в условиях низкого температурного градиента. Идентифицировано 50 колебаний характерных типов симметрии из 66 предсказанных для Na2Mo2O7 теоретико-групповым анализом (18 из 18 линий симметрии типа Ag, 12 из 15 типа B1g, 9 из 14 B2g и 11 из 19 – типа B3g). Измерены параметры линии, обладающей максимальным сдвигом и наиболее перспективной для ВКР-преобразования когерентного излучения: тип симметрии Ag, частотный сдвиг Δν = 936,8 см−1, ширина линии на полувысоте δ½ = 2,7 см−1.
Произносимый
|
1.O.
Гигантское комбинационное рассеяние органических лигандов, выполняющих функцию молекулярных линкеров наночастиц благородных металлов
Е.В. Соловьева, А.Н. Смирнов, О.В. Одинцова, А.М. Пузык, П.В. ИвановВ работе представлены результаты исследования ГКР спектров бифункциональных полиароматических соединений на основе производных толана, стильбена и бибензила, которые способны выступать в качестве молекулярных линкеров золотых и серебряных наночастиц (НЧ). Получаемые путем сшивки НЧ органо-неорганические системы представляют высокий интерес для нанооптики и органической электроники, а также для выявления фундаментальных закономерностей, происходящих в условиях высоко локализованного электромагнитного поля. Основной аспект настоящей работы заключается в оценке влияния строения органического лиганда, как сопряженной системы, так и функциональных групп, на механизм его взаимодействия с поверхностью металла и возникающий ГКР отклик. Установлено, что наличие в молекуле лиганда полностью сопряженной π-системы играет принципиальную роль для возникновения механизма переноса заряда, даже к случае идентичных концевых функциональных групп. Расчет аналитических коэффициентов усиления позволил оценить дополнительный вклад в ГКР, обусловленный резонансным механизмом.
Произносимый
|
1.O.
Прогресс в изготовлении имплантируемых биосовместимых SERS подложек
Илья Петров, Елизавета Свиридова, Елена Дорожко, Али Исса, Евгения Шеремет, Павел Постников, Сафи Джради & Рауль Д. Родригес В настоящее время использование гигантского комбинационного рассеяния света (ГКРС, англ. SERS) привлекает все больший интерес в области биомедицины, поскольку данный метод позволяет не только обнаруживать крайне низкие концентрации биомолекул(до 10-8 моль-1), но и идентифицировать их структуру. в том числе были продемонстрированы долговременные измерения на имплантированных подложках. Данное исследование посвящено разработке биосовместимых, механически и химически стабильных SERS подложек для использования in vivo. Мы сравнили различные подходы (подложки, изготовленные методом Френца; трехмерные структуры, изготовленные методом двухфотонной поляризации), с точки зрения чувствительности и равномерности распределения аналитического сигнала для модельных монослоев 4-нитротиофенола и для лекарственных препаратов. Развитие in vivo ГКР-сенсоров позволит расширить возможности высокочувствительного мониторинга биохимических параметров для биомедицины и он-лайн мониторинга функциональных состояний организма.
Исследования поддержаны грантом РНФ № 19-75-10046.
Произносимый
|
1.O.
О новом подходе к исследованиям спектров комбинационного рассеяния света межмолекулярных колебаний воды и слабых водных растворов
А.В.Крайский, Н.Н.Мельник, А.А.КрайскийНизкочастотные (НЧ) спектры комбинационного рассеяния света воды и слабых водных растворов (4 см-1 – 350 см-1) отражают динамику сетки водородных связей межмолекулярных колебаний воды. При этом связи нестабильны: постоянно рвутся и возникают вновь. С этими колебаниями связаны 2 полосы: низкочастотная (НЧ - около 50 см-1) и высокочастотная (ВЧ - около 180 см-1). Для аппроксимации спектров в указанном диапазоне была предложена функция из 4-х слагаемых, имеющая 9 подгоночных параметров, хорошо приближающая экспериментальные спектры [1, 2]. В слабых растворах общий вид спектра не изменяется, изменяются лишь значения всех параметров. Все параметры заметно флуктуируют даже при записи одного и того же образца. Однако нами впервые было обнаружено, что флуктуации положения максимума полосы и ее ширины коррелированны [3, 2]. Это нами было объяснено на основе свойств классического затухающего осциллятора. Было показано, что полосы спектрально неоднородны, получены значения эффективных собственных частот колебаний, коэффициентов неоднородности, однородные ширины линий и времена затухания [4]. В спектральных координатах (квадрат частоты – квадрат ширины) наблюдалось неоднородное разномасштабное распределение точек, характеризующих полосу, отражающее неоднородность вероятности возникновения состояния воды с теми или иными значениями максимума и ширины полосы [5]. Показано, что введение примесей (перекиси водорода, хлорида натрия) изменяют как эффективные значения параметров осцилляторов, так и эти распределения [4, 6].
1. А.В.Крайский, Н.Н.Мельник. Методика и точность определения параметров низкочастотных спектров комбинационного рассеяния света слабых водных растворов. Краткие сообщения по физике ФИАН, М., 2005, №12, с.26-33.
2. А.В.Крайский, Н.Н.Мельник. Низкочаcтотные cпектpы комбинационного pаccеяния cвета в воде и cлабыx водныx pаcтвоpаx. Пpоcтpанcтвенная неодноpодноcть в pаcтвоpе пеpекиcи водоpода, Биофизика, 2012, 57, вып.6, c. 965 -972.
3. А.В.Крайский, Н.Н.Мельник. Временные изменения полного числа осцилляторов и корреляция ширины и положения максимума линии межмолекулярных колебаний в водном растворе перекиси водорода., Краткие сообщения по физике ФИАН, М.,2006, v.33, №1, с.49-52.
4. А.В. Крайский, Н.Н. Мельник. Определение собственных частот и однородных ширин линий межмолекулярных колебаний в воде и в водных растворах перекиси водорода с помощью КРС, Оптика и спектроскопия, 2018, т.124, вып.5, с.628 634.
5. А.В.Крайский, Н.Н.Мельник, А.А.Крайский. Особенности распределения спектральных параметров межмолекулярных колебаний в воде, полученных с помощью КРС. Оптика и спектроскопия, 2020, т.128, вып.2, с.195 203.
6. А.В.Крайский, Н.Н.Мельник, А.А.Крайский. Свойства спектров комбинационного рассеяния межмолекулярных колебаний воды и слабых водных растворов пероксида водорода и хлорида натрия. Сборник трудов второй всероссийской конференции «Физика водных растворов», Президиум РАН, Москва, 17-18октября 2019 г. Тезисы докладов – Москва, 2019. С.48-49 – 100 с.
DOI: 10.24411/9999-012A-2019-10019
Произносимый
|
11.O.
Применение спектроскопии комбинационного рассеяния для контроля концентрации метана в атмосферном воздухе
Петров Д.В., Костенко М.А., Матросов И.И.Представлено описание разработанного КР-спектрометра, предназначенного для регистрации спектров газовых сред. Для обеспечения требуемой интенсивности сигналов использована многопроходная оптическая система и сжатие пробы до 25 атм. Представлен метод определения концентрации метана, где в качестве опорного сигнала использована интенсивность обертона кислорода. Проведенная экспериментальная апробация на примере анализа набора образцов атмосферного воздуха показала, что разработанный прибор позволяет измерять содержание метана с погрешностью менее 100 ppb.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 19-77-10046.
Произносимый
|
12.O.
Исследование фазовой тройной диаграммы DOPC-DPPC(d62)-Chol методом картирования КРС
Шамаева Д. В., Окотруб К. А., Суровцев Н. В.
Произносимый
|
12.O.
Изучение плазмы крови мышей в динамике развития глиобластомы с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света
Черкасова О. П.1, 2, Манькова А. А.3, Вражнов Д. А.4, Кистенев Ю. В.5, 6Глиобластома является одним из самых опасных видов злокачественных опухолей головного мозга. Актуальным и важным является выявление онкологии на ранней стадии и разработка неинвазивных и малоинвазивных методов контроля эффективности лечения. Цель работы состояла в изучении плазмы крови мышей в динамике развития глиобластомы с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) и технологии машинного обучения. Были исследованы спектры КРС плазмы крови мышей через 1, 2, 3 и 4 недели после привития опухоли и показано, что интенсивность ряда спектральных особенностей изменяется в зависимости от срока. Так, интенсивность полосы амид I в спектрах КРС уменьшается в динамике развития глиобластомы. Методы машинного обучения позволили провести анализ по разделению экспериментальных и контрольных групп по показателям чувствительности, специфичности и точности. Наилучшие модели были получены для срока 3 недели после инокуляции клеток опухоли, когда наблюдается наибольшее различие в спектрах КРС контрольных и экспериментальных животных. Был проведен анализ матриц нагрузок и определены наиболее информативные частоты, связанные с определенными метаболитами, концентрация которых изменяется в крови в динамике роста опухоли.
Произносимый
|
12.O.
Применение спектроскопии комбинационного рассеяния света для исследования однослойных везикул DOPC/DPPC-d62.
Сараева К.П., Окотруб К.А., Суровцев Н.В.В данной работе представлены результаты исследования влияния процесса экструдирования на состав однослойных двукомпонентных фосфолипидных везикул и исследован эффект нагрева везикул, захваченных оптическим пинцетом, на основе анализа спектров комбинационного рассеяния света. В качестве объектов исследования использовались образцы многослойных и однослойных, диаметром 1 мкм, везикул смеси DPPC/DPPC-d62 (1:1), склонной к фазовому разделению, и гомогенной смеси DOPC/DPPC-d62 (1:2). В ходе работы проведено поэтапное сравнение состава образцов, полученных из разных смесей. Для многослойных везикул разброс состава DOPC/DPPC-d62 превысил разброс состава в контрольном образце DPPC/DPPC-d62. Выявлено различие в составе многослойных и однослойных везикул, таким образом выявлено влияние процесса экструдирования на состав получаемых двукомпонентных образцов. Оценка нагрева везикул, захваченных лазерным пучком, составила ~4K.
Произносимый
|
12.O.
Спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния тромбоцитов при проведении антитромбоцитарной терапии
аннотация
Демишкевич Е.А., Зюбин А.Ю., Рафальский В.В., Моисеева К.И., Матвеева К.И., Цибульникова А.В., Самусев И.Г.В настоящей работе представлены результаты по использованию оптических сенсоров Au/Ti и их апробация их для целей исследований эффективности антитромбоцитарной терапии. В частности, в работе были получены новые фундаментальные результаты о фотопроцессах и закономерностях, характеризующих изменения структуры тромбоцита человека, на основе анализа его спектральных данных in vitro, при его активации так и без нее. С применением наночастиц золота, полученных методом фемтосекундной лазерной абляции и адсорбированных на анодированную титановую поверхность и последующих оптических измерений были оценены спектральные характеристики тромбоцитов до и после действия антитромбоцитарного препарата – клопидогреля
Произносимый
|
12.O.
Изменение конформации гема и глобина гемоглобина при нормобарической гипоксии в эритроцитах человека
Слатинская Ольга Вадимовна, Лунева Оксана Георгиевна, Деев Леонид Иванович, Максимов Георгий ВладимировичКонформация гема и глобина гемоглобина эритроцита и в растворе имеет разную динамику изменений в физиологическом диапазоне температур 22–38°С и различном парциальном давлении кислорода. В обоих случаях, при нормобарической гипоксии меняется конформация гемоглобина за счет увеличения вклада пиррольных колец гема и валентных колебаний групп винилов, также выявлены изменения вклада валентных симметричных и ассиметричных колебаний СН2- и СН3-радикалов аминокислот глобина. Однако, данные изменения носят разный характер и могут быть связаны с системами внутриклеточной регуляции эритроцитов.
Произносимый
|
13.O.
Идентификация полиминеральных включений в хромистом пиропе из дайки “Алданская” методом КР-спектроскопии
Карпутин И. С., Резвухин Д. И., Николенко Е. И., Резвухина О.В.Данная работа посвящена изучению полиминеральных включений в ксенокристаллах хромистого пиропа из дайки “Алданская” методом КР-спектроскопии для получения систематических минералогических данных о глубинных парагенезисах литосферной мантии под Чомполинским полем лампрофиров, Алданский щит, Россия. В работе продемонстрирована возможность применения метода КР-спектроскопии к комплексным ассоциациям минералов-включений в хромистом пиропе, которые могут легко разрушаться при выведении на поверхность.
В результате аналитических исследований была выявлена богатая ассоциация минеральных включений в пиропе, состоящая из оксидов (хромит-магнезиохромит, рутил, пикроильменит, минерал группы кричтонита), безводных силикатов (форстерит, энстатит, хромдиопсид), водосодержащих силикатов (Ca-Na амфибол, флогопит, тальк), сульфидов (пентландит, миллерит, халькопирит, Cu-Ni-Fe-содержащий сульфид), карбонатов (магнезит, кальцит), апатита и графита. Были установлены закономерности в расположениях пиков интенсивности КР-спектров. Для безводных силикатных минералов присущи ярко-выраженные пики на типичных для данных минералов волновых числах, для водосодержащих силикатов характерны пики структурной воды: для талька – 3677 см-1 и для флогопита – 3720 см-1, для оксидов характерны большие фоновые шумы и сглаженные крупные пики, сульфиды дают небольшие пики в области до 500 см-1, карбонатные минералы имеют симметричные валентные колебания (CO3)2- группы, апатит – колебания (PO4)3-, спектры графита характеризуются двумя пиками на 1350 см-1 и 1579 см-1.
Ассоциация включений в хромистых пиропах из дайки “Алданская” отличается от других мировых проявлений большим разнообразием минералогии, а также наличием графита и первичного талька. Также данная ассоциация обогащена несовместимыми элементами и летучими компонентами, что свидетельствует о происхождении из метасоматического флюида/расплава.
Применение метода КР-спектроскопии в комплексе с рентгеноспектральным микроанализом позволяет получить существенно более информативные результаты изучения минеральных ассоциаций в подобных образцах, чем применение каждого из этих методов по отдельности.
Произносимый
|
13.O.
КР спектры импактных алмазов Попигайского метеоритного кратера
Горяйнов С. В., Афанасьев B. П.Якутиты являются импактными алмазами, выброшенными и центра кратера Попигай на 500-700 км. Якутиты отличаются от россыпных алмазов, схожих с кимберлитовыми алмазами. Методом КР показано, что якутиты и долганиты – попигайские импактные алмазы, образовавшиеся в переплавленных породах, имеют ряд общих характеристик, что доказывает их общее происхождение. Обе группы демонстрируют уширенную асимметричную алмазную полосу КР первого порядка при 1325-1333 см–1, форма которой связана с наличием неупорядоченно чередующихся кубических и гексагональных слоев sp3-упаковок (или смеси алмаза-лонсдейлита в другой модели разупорядочения). Наблюдается отличие в КР спектрах якутитов и долганитов, что вызвано их различными условия возникновения. Якутиты подвергались экстремальным нагрузкам в момент взрыва в центре кратера, тогда как попигайские долганиты Скального месторождения образовались в 30 км от центра взрыва при меньших Р-Т. Это проявляется в КР спектрах якутитов в виде повышенного содержания алмаза в смеси алмаз-лонсдейлит и в росте волнового числа алмазной полосы на 1-1.5 см–1, что говорит об уплотнении частично разупорядоченной sp3-структуры.
Произносимый
|
13.O.
КР-исследование включений в цирконе и рутиле из алмазоносных кианитовых гнейсов участка Барчинский (Кокчетавский массив)
Резвухина О.В., Резвухин Д.И., Замятин Д.А., и Корсаков А.В.В рамках данной работы проведены детальные КР-исследования акцессорных минералов алмазоносных кианитовых гнейсов участка Барчинский (Кокчетавский массив). Исследуемые кианитовые гнейсы содержат крупные порфиробласты кианита и граната, окруженные кварц-полевошпат-слюдяным матриксом. В кианитовых гнейсах диагностирован широкий спектр акцессорных минералов: циркон, рутил, графит, апатит, монацит, турмалин, пирротин, алланит, дюмортьерит, а также высокобарические фазы – алмаз и коэсит. Особое внимание было уделено циркону и рутилу, поскольку данные минералы являются минералами-«контейнерами», способными сохранять реликтовые минеральные ассоциации с различных этапов метаморфизма. КР-исследование циркона показало наличие в нем нескольких доменов, различающихся как по набору минеральных включений (кварц, графит, коэсит, алмаз, рутил, гранат), так и по параметрам (интенсивность, полуширина) основного пика (1008 см-1) в КР-спектре циркона. Методом КР-спектроскопии в рутиле идентифицированы многочисленные невскрытые минеральные и флюидные включения. Среди минеральных включений преобладают графит, гранат и фторапатит; включения алмаза, Mg-кальцита, мусковита и цинксодержащего ставролита встречаются реже. Флюидные включения в рутиле состоят из СО2.
Произносимый
|
16.O.
Применение метода рамановской спектроскопии для контроля качества карбидокремниевых материалов
Находнова А.В., Самойлов В.М., Гончарова Н.Н.Целью данной работы работы являлось исследование карбидокремниевых материалов, полученных по технологии силицированного графита (СГ) и сырьевых материалов для их производства методом рамановской спектроскопии для обоснования возможности разработки методики контроля распределения компонентов композиционных материалов на основе SiC.По результатам проведенного исследования был сделан вывод, что метод рамановской спектроскопии позволяет определять фазы, входящие в состав карбидокремниевых материалов и может быть использован для разработки методики контроля распределения компонентов композиционных материалов на основе SiC.
Произносимый
|
16.O.
Гигантское комбинационное рассеяния света в исследованиях структуры Балтийского янтаря
Кундалевич А.А., Зюбин А.Ю., Матвеева К.И., Самусев И.Г.В представляемой работе отражены результаты исследований КР-спектроскопии вытяжки ароматических соединений балтийского янтаря в комплексе с наночастицами серебра раз-мером 44 нм.
Произносимый
|
2.O.
Низкочастотная спектроскопия КР металлоорганических каркасов
Крылов А.С. Senkovska I., Крылова С.Н., Юшина И.Д., Слюсарева Е.А., Kaskel S., Втюрин А.Н. Переключаемые металоорганические каркасы (MOF) или мягкие пористые кристаллы являются уникальными материалами, которые могут преобразовывать свою кристаллическую структуру из плотного непористого в высокопористое открытое состояние и наоборот в ответ на внешние раздражители. Это бистабильные или мультистабильные кристаллические материалы с дальним структурным упорядочением, обратимой трансформируемостью между кристаллическими фазами и постоянной пористостью. Представлены результаты исследования методом спектроскопии комбинационного рассеяния света переключаемого металлоорганического каркаса DUT-8 (Ni), относящегося к классу MOF со столбчатым слоем. Выявленные характерные спектральные особенности могут стать основой для экспресс-методики, основанной на спектроскопии КРС, для определения различных переключаемых фаз MOF, а также для in situ анализа по спектральному профилю. Работа поддержана грантом РФФИ No. 18-02-00754
Произносимый
|
2.O.
Фазовый переход в керамике Pb(Yb-Nb)O3-BaTiO3 - комбинационное рассеяние света.
А. Н. Втюрин, А. С. Крылов, С. Н. Крылова, Bingjie Teng Jiangtao Zeng, Guorong Li Методом комбинационного рассеяния света исследован фазовый переход в керамике Pb(Yb-Nb)O3-BaTiO3 в области малых (менее 10%) концентраций титаната бария. Фазовый переход в области концентраций 5-6% при комнатной температуре проявляется как в конденсации и сильном уширении низкочастотного фонона, так и в аномальном скачке положения высокочастотной линии, соответствующей колебанию связи металл-кислород. Исследованы температурные и угловые зависимости спектров.
Произносимый
|
2.O.
Применение спектроскопии КРС и РМБ для изучения локальных полярных областей в параэлектрической фазе в сегнетоэлектриках и релаксорах.
Зайцева И.В., Пугачев.А.М., Суровцев Н.В., Ивлева Л.И., Лыков П.А. В настоящей работе предметом исследования является локальные полярные области, возникающие в параэлектрической фазе ниже определенной температуры Td, в релаксорах и некоторых сегнетоэлектриках. В качестве модельных объектов для изучения роли локальных полярных областей в релаксорах и сегнетоэлектриках используются кристаллы ниобата бария стронция SrxBa1-xNb2O6 (далее, SBN-100х) химического состава x = 0.33, 0.5, 0.61, 0.75. При x < 0.5 данные кристаллы демонстрируют свойства обычных сегнетоэлектриков, при x > 0.5 – свойства, характерные для релаксоров. Для исследования кристаллов SBN-100x применяются бесконтактные и неразрушающие методы исследования, такие как метод комбинационного рассеяния света (КРС) и рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (РМБ). В результате, показано, что для всех образцов в низкочастотных спектрах КРС наблюдается центральный пик (ЦП) в широком диапазоне температур, включая сегнетоэлектрическую и параэлектрическую фазы. Спектральная форма ЦП в представлении спектральной плотности не описывается функцией Лоренца, в то время как в представлении спектральной плотности ЦП подчиняется степенному закону w^alfa, где alfa < 1. Это указывает на множество времён релаксации. Получены температурные зависимости позиции и ширины линий РМБ продольных акустических (LA) мод. Показано, что позиции и ширины линий РМБ и амплитуда ЦП отклоняются от линейного высокотемпературного поведения в параэлектрической фазе ниже Td. Температуры Td, полученные КРС и РМБ, незначительно отличаются. При этом, Td не отличаются в SBN-100x независимо от x.
Произносимый
|
2.O.
Комбинационная опалесценция на крутильной моде в гиротропных кристаллах
В. С. Горелик, А. Ю. ПятышевГиротропные кристаллы характеризуются способностью вращать плоскость поляризации электромагнитного излучения. Эта способность связана со структурой кристаллов-асиметричное строение молекулы, при котором она является хиральной либо с асимметрией структуры самого вещества. Примерами гиротропных кристаллов являются многие аминокислоты, комплексные соединения металлов, кварц и др.
Целью работы является установление характеристик комбинационной опалесценции в гиротропных кристаллах. В качестве объектов исследования были выбраны кристаллы кварца, парателлурита, триглицинсульфата и тирозина. Регистрация спектров комбинационного рассеяния (КР) проводилась при нескольких геометриях рассеяния.
В результате установлено, что в спектре КР кристаллах хирально чистого L-тирозина наблюдается ряд высокодобротных либрационных мод полярного типа. В спектре КР монокристалла триглицинсульфата вдоль сегнетоэлектрической оси имеется ряд узких линий, при повороте кристалла перпендикулярно этой оси некоторые линии отсутствуют и наблюдается резкий рост люминесцентного фона. В спектре КР кристаллов кварца помимо фундаментальных линий А1(ТО)-типа присутствует дополнительная полоса, не предсказанная теоретико-групповым анализом. Положения максимумов интенсивностей в спектрах КР для фундаментальных мод A1(TO) изменяются несущественно при нагревании кристалла кварца, дополнительная полоса ведёт себя как эффективная мягкая мода. Наконец в кристаллах парателлурита наблюдается существенное изменение спектра КР при повороте кристалла относительно оси z.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты 18-02-00181 и 18-32-00259 мол_а) и РНФ (грант 19-79-30086).
Произносимый
|
2.O.
Поведение гидроканкринита Na6Ca2[(OH,CO3)2Al6Si6O24]·2H2O при высоких Р-Т параметрах
У.О. Бородина, С.В. Горяйнов, А.С. Крылов, А.И. Семерикова, С.Н. Крылова, А.Ю. ЛихачёваМетодом КР спектроскопии in-situ изучено поведение синтетического карбонато-алюмосиликата гидроканкринита Na6Ca2[(OH,CO3)2 Al6Si6O24]·2H2O, сжатого в водной среде до 1.6 ГПа при 500 °C. Обнаружено, что гидроканкринит сохраняет кристаллическую структуру до 1.5 ГПа, 300 °C, затем с ростом температуры аморфизуется, частично растворяется и разлагается на два основных продукта: нефелин и шеелито-подобное соединение.
Произносимый
|
2.O.
Расчетные спектральные характеристики кристаллических металлорганических каркасов в низкочастотной области
Юшина И.Д., Крылов А.С.В работе будут рассмотрены особенности расчета КР-активных мод колебаний для металлорганических каркасов различной симметрии, состава, строения и топологии методами теории функционала плотности с периодическими граничными условиями. Будет произведен анализ полученных данных с точки зрения сопоставления с экспериментальными структурными и спектральными данными, наблюдаемыми фазовыми переходами и особенностями межмолекулярных взаимодействий.
Произносимый
|
2.O.
КР-картирование для изучения структурных и химических неоднородностей в минералах
Корсаков А.В., Мусияченко К.А.КР-картирование флюидных/расплавных включений в породообразующих и акцессорных минералах, а также самих «минералов-хозяев» становится одним из наиболее общих подходов в современной минералогии и петрологии. В данной работе приведены примеры, демонстрирующие преимущества КР-картирования при изучении состава и структурных параметров минералов.
Произносимый
|
2.O.
КР и ИК спектроскопия тригональных и моноклинных боратов ReAl3(BO3)4
Орешонков А. С., Шестаков Н. П., Молокеев М. С., Рогинский Е. М., Адищев С. В., Пугачев А. М., Гудим И. А., Темеров В. Л., Чи-митова О.Д.В работе представлены экспериментальные КР и ИК спектры полученные от тригональных и моноклинных представителей ReAl3(BO3)4. Их интерпретация выполнена на основе ab initio вычислений DFT методом. Обсуждаются вопросы стабильности ReAl3(BO3)4 c хантитоподобной структурой, однозначной идентификации полиморфных модификаций ReM3BO3)4 методом колебательной спектроскопии.
Произносимый
|
3.O.
Низкочастотное рассеяние света в дибутилфталате.
Адищев С.В, Суровцев Н.В. Низкочастотный спектр рассеяния света в стеклах содержит вклад колебательной плотности состояний, называемый «бозонный пик», про¬являющийся в диапазоне 1-10 ТГц, и вклад быстрой релаксации, доминирующий в области 1-500 ГГц. Выяснение природы и свойств бозонного пика и быстрой релаксации является предметом активных исследований. Предлагаемая работа посвящена экспериментальному исследованию быстрой релаксации в органической жидкости дибутилфталат при температурах ниже температуры стеклования с помощью низкочастотного рассеяния света.
Произносимый
|
4.O.
Исследование микронных частиц при помощи микро-СКРС: проблемы и особенности метода на примере железофосфата лития
Рябин А. А., Лукманова А. И. и Пелегов Д. В.Спектроскопия комбинационного рассеяния (КРС) света как метод исследования структуры материалов уже давно и успешно используется как в научных исследованиях, так и для решения прикладных задач. Но, как и для любого другого метода, для спектроскопии КРС существуют свои ограничения. Особенности взаимодействия лазерного излучения с исследуемым объектом определяются как физическими и химическим свойствами объектов, так и физическими свойствами воздействующего на объект лазерного излучения. В докладе предлагаются к обсуждению результаты исследования микрочастиц железофосфата лития при помощи конфокальной микроскопии КРС. Для решения задачи уточнения локальности метода (латерального и вертикального разрешение) был проведен эксперимент по исследованию спектров КРС отдельных частиц LiFePO4, осажденных на кремниевую подложку, которая выступала в качестве модельного нижнего слоя.
Были измерены спектры для семидесяти отдельных частиц разного размера. Сравнение интенсивностей 522 см-1 пика кремния и 951 см-1 пика LiFePO4 в зависимости от диаметра частиц позволило сделать вывод, что вертикальное разрешение может достигать нескольких микрон. Использование картирования выявило «блокировку» отклика на краях частиц и в порах, а также локальное усиление частицей отклика от кремниевой подложки. Также подход отдельных частиц позволил выявить неоднородность оптических свойств, а также различные пути и продукты деградации. Индуцированный лазером нагрев как причина изменения параметров пиков LiFePO4 был поставлен под вопрос.
Произносимый
|
4.O.
Исследование поверхности модифицированной подложки p-Si/нано 3C-SiC, содержащей буферный слой
Сергеева Н.М., Богданов С.П.Приведены данные исследования поверхности подложки Si(111)/3C-SiC(111) модифицированной осаждением люминофора Cd0.1Zn0.9S:Cu,Ag из водного коллоидного раствора. Подложка содержит пористую прослойку, расположенную между слоем SiC и матрицей монокристаллического кремния. Использованы методы электронной микроскопии (РЭМ), микрорамановской конфокальной спектроскопии (МРКС), инфракрасной (ИК) спектроскопии отражения. Методом РЭМ в режиме контраста вторичных электронов показано, что на поверхности подложки находятся отдельные кристаллики люминофора, сульфата натрия, сульфида натрия-кадмия. Анализ сигналов МРКС позволил идентифицировать набор линий характерных для: TA-Si (300 см-1), TO-Si (522 см-1), TO- 3C-SiC (796 см-1), LO-H-SiC (968 см-1), твёрдого раствора Cd0.1Zn0.9S (658 см-1). От исходной подложки наблюдали только кремниевые линии и сложную линию: Si+LO-3C-SiC (973 см-1), обусловленную структурой буферного слоя. Методом ИК спектроскопии отражения в диапазоне от 50 до 3000 см-1 (200,0 -3,3 mkm) обнаружена аномально высокая интенсивность сигналов отражения свыше 60000 абс. ед. детектора CDD (charged -coupled device) в широком диапазоне волновых чисел см-1 от 1200 до 3300 (8.3 -3.0 mkm). Этот эффект объяснён вкладами в интегральную интенсивность колебаний кристаллических решёток поверхности подложки структуры композита Na2SO4/Si/Cd0,1Zn0,9S:Cu,Ag, образованного при кристаллизации водного раствора сульфата натрия в виде отдельных нитевидных монокристаллов, дендритных их ветвлений в пустотах пористой подложки.
Произносимый
|
4.O.
Гигантское усиление рамановского рассеяния света в ближней
ИК-области спектра
Федотова Яна Викторовна, Кукушкин Владимир Игоревич, Соловьев Виктор Васильевич, Кукушкин Игорь ВладимировичИсследованы свойства периодических диэлектрических структур, покрытых толстым слоем металла, которые позволяют усиливать сигнал неупругого рассеяния света более чем на восемь порядков при длине волны лазерного возбуждения 1064 нм. Обнаружены две моды гигантского резонансного усиления рамановского сигнала, связанные с различным диэлектрическим окружением металлической пленки. Изучены параметры периодических структур, при которых наблюдается абсолютный максимум резонансного усиления и показано, что этот режим реализуется при выполнении четырех условий: (а) период структуры должен быть приблизительно равен длине волны лазерного возбуждения; (б) отношение планарного размера столбика к периоду должно быть около 0.42; (в) высота диэлектрических столбиков должна быть около 260 нм; (г) толщина закрывающего слоя серебра должна быть около 80
нм. Изученные структуры могут быть получены относительно дешевым фотолитографическим методом. Уникальные свойства реализованных структур открывают огромные перспективы по их использованию для детектирования возбудителей опасных заболеваний в биомедицинских анализах.
Произносимый
|
5.O.
Исследование водных суспензий многослойных везикул DPPC методом спектроскопии Мандельштама-Бриллюэна в широком температурном диапазоне
Адищев С.В., Суровцев Н.В. Везикулы фосфолипидов служат моделью клеточных мембран, которые можно использовать для изучения различных процессов, происходящих в клетках. При изучении многих вопросов, связанных с характеристикой мембраны, например, во время фазового перехода гель-флюид в мембране, важно знать ее упругие свойства и скорость звука. Поэтому разработка бесконтактных и неразрушающих экспериментальных методик, позволяющих измерять модуль упругости и скорость звука в системах, содержащих фосфолипидные мембраны, является важной задачей. Спектроскопия рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (РМБ) позволяет определять скорость звука в гигагерцовом диапазоне. Ранее спектроскопия РМБ использовалась только несколько раз для исследования фосфолипидных мембран и до настоящего времени не применялась для определения модуля упругости в суспензиях фосфолипидных везикул.
Данная работа посвящена исследованию водных суспензий многослойных везикул фосфолипидов при различных температурах на примере фосфолипида DPPC (1,2-дипальмитоил-sn-глицеро-3-фосфохолина). Получены спектры суспензий РМБ многослойных везикул фосфолипидов DPPC с различным содержанием воды, определены положения линий РМБ. Изучена температурная зависимость положения линии, ее изменение при переходе гель-флюид. Проведено сравнение полученных результатов с данными, полученными с помощью комбинационного рассеяния света.
Произносимый
|
5.O.
Рассеяние Мандельштама-Бриллюэна и комбинационное рассеяние света в водных растворах ионных солей.
Добрынина Е.А., Зыкова В.А..Вода играет важнейшую роль в жизни всех живых организмов. Известно, что различные ионы по-разному влияют на стабильность белков в растворе: одни способствуют повышению стабильности белков (космотропы), другие приводят к их денатурации (хаотропы). Такое воздействие связывают с изменением сетки водородных связей воды, однако, механизм этого явления все еще не ясен.
В настоящей работе влияние ионов на сетку водородных связей воды исследовано на примере водных растворов 12 различных солей с применением методов оптической спектроскопии - рассеяния Мандельштама-Бриллюэна и комбинационного рассеяния света. В частности, изучен вопрос: какое влияние изменения в сетке водородных связей, индуцируемые добавлением различных ионов, окажут на вязкоупругие свойства раствора (скорость звука), а также будут ли наблюдаться какие-либо закономерности в изменении линий OH-колебаний в спектрах КРС космотропными и хаотропными ионами.
В ходе исследования было обнаружено, что скорость звука в растворе возрастает при добавлении соли, причем для космотропов изменения скорости звука более существенны, чем для хаотропов. При максимальной рассмотренной концентрации растворенного вещества (20%) разница скоростей звука составляет 300 м/с (20%). Из анализа спектров КРС было показано, что линия антисимметричного OH-колебания напротив более чувствительна к добавлению хаотропных, чем космотропных ионов. Кроме того, космотропы сохраняют в спектре линию, соответствующую ненасыщенной (свободной) связи воды (dangling mode), в то время как при добавлении хаотропов она исчезает.
Произносимый
|
5.O.
Исследование фазового распространения ПМСВ в пленке ЖИГ методом БЛС
Губанов В.А., Бессонов B.Д., и Садовников А.В.Создание устройств на принципах магноники представляет большой интерес для развития области хранения и обработки информационных сигналов. При помощи установки Мандельштам-Бриллюэновской спектроскопии рассеяния света (БЛС) возможно детектирование распространение спиновой волны (СВ) – прецессии намагниченности под воздействием СВЧ сигнала. В классической системе БЛС детектируется интенсивность IБЛС СВ. При добавлении в систему БЛС оптического фазового модулятора можно разрешить фазу распространяющейся СВ.
В работе методом БЛС будет исследовано формирование фазового фронта спиновой волны в пленке ЖИГ. При помощи микромагнитного моделирования будет показано соответствие с экспериментальными данными, сравнены интенсивность и фаза СВ и выявлены оптимальные параметры для распространения СВ в пленке ЖИГ.
Произносимый
|
5.O.
Спектроскопия рассеяния Мандельштама – Бриллюэна для характеризации ксеногенных коллагенсодержащих биоматериалов.
Зыкова В.А., Суровцев Н.В., Журавлева И.Ю.Ксеногенные коллагенсодержащие биоматериалы широко применяются в качестве сердечно-сосудистых протезов при васкулярных операциях на сердце. На этапе предимплантационной подготовки биопротезы подвергаются воздействию стабилизирующих растворов с целью повышения их гемосовместимости и срока службы. При этом подбор протокола обработки, обеспечивающего оптимальные характеристики имплантируемой ткани, остается актуальной научной задачей. В настоящее время применяются различные экспериментальные методы, позволяющие описать свойства коллагенсодержащих материалов как на молекулярном уровне (методы инфракрасной спектроскопии) так и на макроуровне (приложение квазистатических механических напряжений). Информация о мезоскопических свойствах материала на уровне сотен нанометров и о соответствующем вязкоупругом модуле в гигагерцовом частотном диапазоне также могла бы быть перспективной для понимания особенностей материала и влияния на него стабилизирующих сшивок.
В настоящей работе изучаются возможности спектроскопии рассеяния Мандельштама – Бриллюэна для характеризации мезоскопических свойств ксеногенных коллагенсоделжащих биоматериалов на основании исследования бычьей яремной вены и свиного перикарда. Спектры рассеяния Мандельштала – Бриллюэна были измерены для гидратированных и высушенных образцов. Проведение поляризационных измерений позволило определить чувствительность наблюдаемых линий к поляризационным условиям. Детальное исследование дегидратированного образца вены выявило наличие крупномасштабных (доли миллиметра) неоднородностей в материале, предположительно являющихся вариациями долей коллагена и эластина в биологической ткани. Ориентационные измерения, а также исследование образцов, взятых от различных голов скота, позволили сделать вывод о влиянии донорской особи и ориентации волокон на параметры измеряемого спектра.
Произносимый
|
5.O.
Управляемый спин-волновой транспорт в 3D структурах магноники
А.В. Садовников, Е.Н. Бегинин, С.А. НикитовВ докладе представлены результаты исследований в актуальной и быстро развивающейся области исследо-вания спин-волновых возбуждений в магнитных микро- и наноструктурах – магнонике и магнонной стрейнтронике. Рассмотрено применение экспериментального метода Мандельштам-Бриллюэновской спек-троскопии, методов микроволновой спектроскопии, метода широкополосного ферромагнитного резонанса и численных методов микромагнитного моделирования для исследования динамики спин-волновых возбужде-ний в планарных и 3D магнитных структурах. Приведены результаты исследования латеральных, нерегуляр-ных и композитных магнитных микроструктур.
Произносимый
|
6.O.
Частота ангармонического осциллятора как функция температуры
Абалмасов В.А.Частота оптических фононов, измеряемая методами комбинационного рассеяния света (КРС) или инфракрасной (ИК) спектроскопии, зависит от температуры. Во-первых, это связано с изменением плотности кристалла и соответствующим изменением параметров гармонического потенциала, в котором находятся ионы. Однако гораздо более сильная зависимость может наблюдаться для колебаний ионов в ангармоническом потенциале, когда при более низкой температуре ионы находятся ближе ко дну потенциальной ямы, где расстояния между соседними уровнями энергии могут быть значительно меньше. В большей степени это свойственно гостевым ионам в ячейках клатратов или т. н. «погремушек» (англ. rattlers). Мы находим в классическом квазигармоническом приближении температурную зависимость частоты осциллятора w(T) в потенциале вида V = a x^2 + b x^n при разных соотношениях параметров a и b. При малом ангармонизме поправка к частоте гармонического колебания оказывается пропорциональной T^(n-2)/4. В противоположном пределе, частота полностью определяется ангармоническим потенциалом и оказывается пропорциональной T^(n-2)/2n. Мы подтверждаем наши выводы точными квантовомеханическими расчётами диэлектрической восприимчивости при разных частотах и температурах для отдельных видов ангармонического потенциала. Мы подчёркиваем отличие в данном случае от температурной зависимости Кюри-Вейса вида (T-Tc)^1/2 свойственной сегнетоэлектрической мягкой моде и обусловленной взаимодействием ионов одного типа.
Произносимый
|
8.O.
Комбинационное рассеяние света и нелинейно-оптические методы исследования локальных асимметричных областей в сегнетоэлектрических кристаллах
А. М. Пугачев, И. В. Зайцева
Произносимый
|
9.O.
Спектроскопическое исследование структурных и фотолюминесцентных свойств фотоактивных композитов TiO2/C со смешенными матрицами диоксида титана
Ульянова Е.С., Замятин Д.А., Красильников В.Н., Гырдасова О.И., Булдакова Л.Ю., Липина О.А., Меленцова А.А., Шалаева Е.В.Диоксид титана является основой для большого круга фотоактивных материалов. Для улучшения его фотоактивности в видимой области и снижения рекомбинации фотогнерированных носителей создают композиты со свойствами гетеропереходов второго рода, среди них композиты TiO2/C. При формировании композитов TiO2/C термолизом органических прекурсоров протекают фазовые превращения из аморфного состояния в нанокристаллический TiO2 с различной полиморфной структурой. Для таких композитов процессы рекомбинации фотогенерированных носителей и типы структурных дефектов – ловушек, а, следовательно, и фотолюминесцентные свойства могут зависеть от типа полиморфов и содержания свободного углерода. Особый интерес вызывает люминесцентное поведение композитов при облучении видимым светом с энергией меньше ширины запрещенной зоны (Eg).
Макроскопическая и локальная структура, а также фазовые превращения в композитах TiO2/C изучены рентгенофазовым анализом, просвечивающей электронной микроскопией и КР-микроспектроскопией. Люминесцентные свойства исследованы КР – спектроскопией при возбуждении в видимой части спектра и сопоставляются с данными флуоресцентной спектроскопии.
В работе получены композиты TiO2/C с матрицами анатаз/брукит, анатаз/брукит/рутил и различным содержанием углерода в зависимости от условий синтеза и последующих отжигов. Выделены полосы люминесценции, связанные с полиморфами TiO2 и углеродом, в видимой и близкой инфракрасной области. Получены корреляционные зависимости фотолюминесценции композитов от содержания углерода и локальной структуры. Обсуждаются основные типы дефектов ловушек в смешенных матрицах TiO2 и механизмы излучательной рекомбинации композитов при облучении энергиями менее Eg.
Произносимый
|
1.Po.
Использование спектроскопии комбинационного рассеяния света для исследования кинетики взаимодействия оксидов РЗМ с хлоридными расплавами.
Закирьянова И.Д.Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (проект № 18-03-00561 – а)
Стендовый
|
1.Po.
Применение метода рамановской спектроскопии для контроля качества карбидокремниевых материалов
Находнова А.В., Самойлов В.М., Гончарова Н.Н.Целью данной работы работы являлось исследование карбидокремниевых материалов, полученных по технологии силицированного графита (СГ) и сырьевых материалов для их производства методом рамановской спектроскопии для обоснования возможности разработки методики контроля распределения компонентов композиционных материалов на основе SiC.По результатам проведенного исследования был сделан вывод, что метод рамановской спектроскопии позволяет определять фазы, входящие в состав карбидокремниевых материалов и может быть использован для разработки методики контроля распределения компонентов композиционных материалов на основе SiC.
Стендовый
|
1.Po.
Метаповерхности для SERS-спектроскопии с оптимизированными дендритными наноструктурами на основе трековых мембран
Кожина Е.П., Бедин С.А., Андреев С.Н., Наумов А.В.В работе были получены метаповерхности с дендритными наноструктурами (НС) ветвистой формы. Было показано, что, при увеличении значения тока в процессе осаждения, иголки на ветвях дендритов делают переход от слаборазвитых к более тонким ветвящимся. Посредствам моделирования было показано, что локальные электрические поля при этом концентрируются не только на остриях ветвей, но также и в областях межу ними, что позволяет использовать такие метаповерхности для усиления рамановского сигнала (SERS-спектроскопия) в широком диапазоне длин волн. Путем регистрации SERS-сигнала красителя малахитового зелёного было продемонстрировано наличие оптимальной формы ветвей дендритов.
Стендовый
|
1.Po.
Горячие точки на SERS-подложках, изготовленных методом шаблонного синтеза
Бедин С.А., Кожина Е.П., Андреев С.Н., Наумов А.В.В данной работе представлен простой подход к процедуре изготовления SERS-подложек с Ag-нанопроволокой (NW) с использованием метода электроосаждения с помощью шаблона на коммерческих трековых мембранах (TM). Длину Ag-NW можно легко изменять, контролируя время осаждения. После щелочного травления ТМ Ag-НП длиной 1,6 мкм и диаметром 100 нм наклоняются к своим ближайшим соседям, образуя пучки, тем самым создавая самоорганизующиеся горячие точки в области между остриями Ag-НП. Было показано, при нанесении тестового вещества на влажные подложки, до момента агломерации НП, интенсивность SERS сигнала будет больше в среднем на 30%.
Стендовый
|
1.Po.
Исследование температурной зависимости скорости звука в мембране многослойных везикул методом рассеяния Мандельштама-Бриллюэна.
Адищев С.В, Суровцев Н.В. Предлагаемая работа посвящена исследованию суспензий многослойных везикул фосфолипида DPPC методом рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (РМБ). В работе были получены спектр РМБ от образцов с разной степенью гидратации в широком температурном диапазоне (от -190 °С до 70 °С). Из измеренных спектров была определена температурная зависимость скорости звука в мембране фосфолипидных везикул.
Стендовый
|
1.Po.
Исследование фазовой тройной диаграммы DOPC-DPPC(d62)-Chol методом картирования КРС
Шамаева Д. В., Окотруб К. А., Суровцев Н. В.Фосфолипиды являются одним из наиболее распространенных компонентов мембран биологических клеток. В сложных по составу смесях фосфолипидов, в т.ч. биологиче-ских мембранах, могут формироваться фазы разного химического состава. Спектроско-пия КРС является перспективным подходом для исследования неоднородностей хими-ческого состава и конформационного состояния фосфолипидов. В этой работе мы при-менили метод КРС картирования для изучения фазовой диаграммы сухих и гидратиро-ванных планарных структур тройной смеси ненасыщенного липида DOPC (1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфохолин), дейтерированного насыщенного липида DPPC(d62) (1,2-дипальмитоил-sn-глицеро-3-фосфохолин) и холестерина (Chol). Обна-ружено разделение на домены двух фаз разного химического состава. Сделана оценка локального химического состава доменов. Построены диаграммы фазового разделения образцов с разными концентрационными долями компонентов. Показано что гидрата-ция оказывает сильное влияние на фазовое разделение липидов. Результаты работы де-монстрируют возможности метода картирования КРС применительно к исследованию фазового разделения в мембранах.
Стендовый
|
1.Po.
Спектры комбинационного рассеяния света дейтерированных углеводородов применяемых в качестве изотопических меток
Окотруб К.А., Шамаева Д.В., Суровцев Н.В.Спектроскопия комбинационного рассеяния света активно применяется для изучения липидомы биологических клеток. Однако метод КРС страдает ограниченной способностью различать разные липиды. В последние годы меченые изотопами молекулы все чаще используются для улучшения разрешающей способности метода КРС при исследовании близких по структуре соединений в биологических образцах. В докладе представлено исследование спектров КРС полностью дейтерированной стеариновой кислоты (стеариновая-d35), полудейтерированной олеиновой кислоты (олеиновая d-9), арахидоновой кислоты с дейтерированными метиновыми группами (арахидоновая-d8), а также их протонированных аналогов. Чтобы выявить особенности изотопически смещенных линий комбинационного рассеяния были исследованы поляризационные свойства и температурные зависимости валентных CD колебаний. Показана чувствительность линий КРС метиновых, метиленовых и метильных групп к переходу между упорядоченным и разупорядоченным конформационным состояниями углеводородных цепочек. Показано как изотопически смещенные линии комбинационного рассеяния могут быть использованы для получения информации об ориентации дейтерированных меток.
Стендовый
|
1.Po.
Спектроскопия комбинационного рассеяния соединения SrTmCuS3
Григорьев М. В., Крылова С. Н., Чернышев B. А., и Русейкина А. В.КР спектры соединения SrTmCuS3 получены в геометрии обратного рассеяния с ис-пользованием КР спектрометра Jobin Yvon T64000 с тремя монохроматорами, работающего в режиме вычитания, и ПЗС-матрицы, охлаждаемой до 140 К. В качестве источника возбуждающего света использовался одномодовый криптон 647,09 нм лазера Lexel Kr+. Фактор-групповой анализ структуры SrTmCuS3 проведен для определения симметрии мод с использованием локальной симметрии всех позиций атомов. 15 КР-активных мод включают 5 мод Ag, 5 мод B3g, 4 моды B1g и моду B2g. Согласно теоретико-групповому анализу, атомы тулия не участвуют в КР модах. КР моды с частотами ниже 150 см-1 представляют собой колебания решетки. Моды с частотами выше 150 см-1 представляют собой внутренние колебания групп атомов. Проведены ab initio расчеты кристаллической структуры и фононного спектра SrTmCuS3 в рамках DFT с функционалом B3LYP. Степень участия иона в моде оценена на основе анализа векторов смещения, полученных при ab initio расчете. Согласно расчетам, ионы стронция и меди существенно участвуют в модах с частотами до ~ 160 см-1. Наибольшее участие меди проявляется в КР модах ~ 80 см-1 (B1g), 81 см-1 (Ag), 117 см-1 (B2g). Сера участвует во всех модах, причем, активно в модах с частотами выше 180 см-1.
Стендовый
|
1.Po.
Исследование стекол методом спектроскопии комбинационного рассеяния света
Кориневская Г.Г., Лебедева С.М., Кориневский Е.В.
Стендовый
|
11.Po.
Мандельштам –Бриллюэновская спектроскопия оптически-возбужденных спиновых волн
А.В. Телегин, В.Д. Бессонов, А.М. Калашникова, А.Е. Хохлов,Создана оригинальная комбинированная установка и на примере тонкопленочных магнитных гетероструктур опробована методика Мандельштам–Бриллюэновской спектроскопии спиновых волн, возбужденных с помощью фемтосекундных лазерных импульсов.
Стендовый
|
11.Po.
Особенности интерпретации нехарактеристических пиков на примере статистического анализа спектров КРС титаната лития
Nasara R. N., Слаутин Б. Н., Govindarajan K., Lin S.- K.,
и Пелегов Д. В.
Спектры комбинационного рассеяния света могут содержать как характеристические пики, соответствующие колебаниям, специфичным для исследуемого материала, так и дополни-тельные пики, природа которых до конца не ясна. Эти дополнительные пики могут быть вполне типичны для материала, но их интерпретация обычно довольно ограничена. В дан-ной работе используется подход статистического анализа параметров локальных спектров, полученных не в одной, в ста точках образца. При помощи такого подхода на примере ти-таната лития, легированного хромом, показано что большая часть дополнительных пиков, наблюдаемых для титаната лития, может быть интерпретирована как колебательные моды, связанные с дефектностью материала.
Стендовый
|
11.Po.
Применение микроспектроскопии КРС для исследования взаимодействия компонентов солевых систем
Салюлев А.Б., Вовкотруб Э.Г. Метод микроспектроскопии КРС положен в основу разработанной нами методики, позволяющей достаточно быстро и просто получать дополнительную информацию о характере взаимодействия компонентов в солевых системах, содержащих легколетучие реакционноспособные вещества, и о структуре образующихся двойных (комплексных) соединений. Созданная методика вещественного анализа апробирована при структурных и аналитических исследованиях in situ некоторых галогенидов и их смесей (преимущественно хлоридов).
Стендовый
|
11.Po.
Рамановская спектроскопия тяжелой фракции
Низамова А.В., Гареев Б.И., Баталин Г.А., Морозов В.П.
Стендовый
|
12.Po.
Спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния тромбоцитов при проведении антитромбоцитарной терапии
Зюбин А.Ю., Рафальский В.В., Моисеева К.И., Матвеева К.И., Ци-бульникова А.В., Самусев И.Г.В настоящей работе представлены результаты по использованию оптических сенсоров Au/Ti и их апробация их для целей исследований эффективности антитромбоцитарной терапии. В частности, в работе были получены новые фундаментальные результаты о фотопроцессах и закономерностях, характеризующих изменения структуры тромбоцита человека, на основе анализа его спектральных данных in vitro, при его активации так и без нее. С применением наночастиц золота, полученных методом фемтосекундной лазерной абляции и адсорбированных на анодированную титановую поверхность и последующих оптических измерений были оценены спектральные характеристики тромбоцитов до и после действия антитромбоцитарного препарата – клопидогреля
Стендовый
|
12.Po.
Изменение конформации гема и глобина в эритроците и растворе при изменении парциального давления кислорода
Слатинская Ольга Вадимовна, Лунева Оксана Георгиевна, Деев Леонид Иванович, Максимов Георгий ВладимировичМетодом спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) установлено, что конформация гема и глобина гемоглобина (Гб) при рО2 меняется и различна в клетке и в растворе. В клетке, конформация гема различно меняется в области 0-15 мм рт.ст., в области 15-60 мм рт.ст. и в области 70-120 мм рт.ст. При изменении рО2 конформация гема, характеризующая сродство к лигандам снижается и аналогична как для гема Гб в эритроците, так и Гб в растворе, но изменения конформации гема, характеризующие способность Гб образовывать комплексы с NO в растворе и в клетке различны. В клетке, при увеличении рО2 изменения конформации глобина Гб сопровождаются увеличением вклада колебаний Н-метиновых групп аминокислот (при 40-50 мм рт.ст.) и симметричных концевых метиленовых групп (области 40-60 мм рт.ст.). В растворе, при увеличении рО2 изменения конформации глобина Гб обусловлено обратимым снижением вклада симметричных колебаний СН-метиленовых групп аминокислот и колебаний Н-метиновых групп аминокислот Гб.
Стендовый
|
12.Po.
Исследование спектральной гетерогенности тромбоцитов человека методом гигантского комбинационного рассеяния света
Матвеева К. И., Зюбин А. Ю., Демишкевич Е. А., Рафальский В. В., Цибульникова А. В., Моисеева Е. И., Кундалевич А. А., Ханкаев А. А., Бутова В. В., и Самусев И. Г.В работе представлены результаты исследования спектров гигантского комбинационного рассеяния света (ГКРС) тромбоцитов, полученных от одного здорового добровольца. В результате выполнения работы были зарегистрированы и проанализированы 120 спектров ГКРС тромбоцитов, полученных от одного здорового добровольца. Показано, что в независимости от места падения лазерного излучения на образец и пространственной ориентации тромбоцитов, зарегистрированные спектры ГКРС идентичны.
Стендовый
|
12.Po.
Исследование эффекта низких температур на клеточное дыхание методом резонансного комбинационного рассеяния света цитохромов
Окотруб К.А., Сажина Е.А., Амстиславский С.Я., Суровцев Н.В.
Стендовый
|
13.Po.
КР-ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ ХРОМИСТЫХ ТИТАНАТОВ ИЗ ГРУПП КРИЧТОНИТА, МАГНЕТОПЛЮМБИТА И ГОЛЛАНДИТА
Резвухин Д.И., Алифирова Т.А.Методом КР-спектроскопии изучены природные хромистые титанаты из групп кричтонита, магнетоплюмбита и голландита, являющиеся важными концентраторами несовместимых элементов в литосферной мантии древних кратонов. Материалом для исследования служили включения титанатов в ксеногенных силикатах (пироп, орто- и клинопироксен) из кимберлитов и лампрофиров Сибирского кратона, а также зерна в ксенолитах. Для всех трех групп редких титанатов характерна выраженная мода в интервале 670-720 см-1, отражающая симметричные колебания октаэдрических катионных групп TiO6, CrO6 и др. Метод КР-спектроскопии хорошо применим для идентификации редких титанатов и позволяет различать минералы трех изученных групп как между собой, так и отличать их от других титан- и хромсодержащих минералов, встречающихся в мантийных ксенолитах и ксенокристаллах в небольших объемных пропорциях.
Стендовый
|
16.Po.
Влияние температуры сжигания бурых углей на структуру золы
Кунилова И.В., Лавриненко А.А.Методами КР- и ИК-спектроскопии изучено влияние температуры сжигания образцов угля Экибастузского угольного бассейна на изменение структуры зольного материала. В результате исследований сделан вывод о том, что золошлаковые отходы, полученные при более высокой температуре сжигания угля (1200град.С), будут давать меньшую полноту извлечения ценных элементов из-за образования более трудновыщелачиваемых фаз, имеющих большую степень кристалличности (муллита и оксида циркония).
Стендовый
|
16.Po.
Влияние состава газовой среды при термообработке на упорядоченность структуры и прочностные характеристики стеклоуглеродных высокопористых открытоячеистых материалов
Тахтин В.Ю., Пономарева Д.В., Зейналова С.З., Тимощук Е.И.Стеклоуглеродные высокопористые открытоячеистые материалы находят широкое применение в различных областях промышленности, в том числе могут быть использованы в медицине в качестве скаффолдов или остеопластических материалов. Стандартная технология получения подобных материалов включает в себя термообработку при повышенных температурах (900 – 1000 ˚С) в контролируемой газовой среде: восстановительной (пары летучих полимерного связующего), инертной (аргон или азот), реакционной (углеводороды, например, метан), при этом среда термообработки вносит вклад в упорядоченность углеродной структуры. В ходе работы было установлено, что, несмотря на то, что после термообработки в различных газовых средах, стеклоуглерод (в основном) присутствует в аморфном и низкоупорядоченном состоянии, при обработке в инертной и реакционной среде наблюдается рост углеродных кристаллитов, что сказывается на прочностных характеристиках стеклоуглеродных высокопористых открытоячеистых материалов.
Стендовый
|
16.Po.
Спектры комбинационного рассеяния пиритов в черных сланцах и газонефтяных отложениях
Мороз Т.Н., Беликова Г.И., Горяйнов С.В. Методом микро-спектроскопии комбинационного рассеяния света (КР) проведен сравнительный анализ пирита и ассоциирующих минералов в черных сланцах и в газонефтеносных выделениях на примерах углеродсодержащих отложений Улуелгинско-Кудашмановской зоны Западного склона Южного Урала и битумов асфальтитовой жилы Садкинского месторождения. Бугурусланского района, Оренбургская область, Россия. Помимо углеродистых веществ (УВ ) в микро и нано-шкале зафиксированы минералы, которые находятся в тесном срастании с пиритом и УВ. Определены характеристические параметры КР спектров УВ. Было показано, что углеродистое вещество в рудоносных черносланцевых отложениях Улуелгинско-Кудашмановской зоны представлено графитом, неоднородным по степени кристалличности и содержанию углерода с многочисленными вкраплениями кристаллического пирита, слюдистых и кварцевых частиц. Методами микро КР-спектроскопии и дифрактометрии в пирите из асфальтитовой жилы Садкинского месторождения установлены такие минералы примеси как кварц, марказит, рансомит, бразилианит. КР спектроскопия была использована в качестве геотермометра углеродистых веществ. Выделены интервалы температур метаморфических преобразований: порядка 500–450ºС для черносланцевых пород Улуелгинско-Кудашмановской зоны и около 360ºС для асфальтитов Садкинского месторождения, что соответствует наличию зарегистрированных ассоциирующих минералов и подтверждено термодинамическими расчетами. Пирит из нефтеносных выделений отличается несовершенством структуры, нестехиометричен, содержит краевые и винтовые дислокации дефектов, имеет микропримеси многих элементов, что указывает на меняющиеся условия роста кристаллов.
Стендовый
|
16.Po.
Деградация Li3.95Mn0.05Ti5O12, индуцированная лазерным излучением мощностью 0.09-4.9 мВт
Никифоров А. Н., Горшков В.С., Nasara R. N., Govindarajan K., Lin S.- K., Пелегов Д. В.Спектроскопия комбинационного рассеяния света зачастую рассматривается как неразрушающий метод исследования структуры и вопросам взаимодействия лазерного излучения с объектом исследования не всегда уделяется должное внимание. Особенно хорошо это заметно для тех публикаций, где этот метод является вспомогательным и используется для подтверждения целевой фазы. Объектом данного исследования является титанат лития Li4Ti5O12 (LTO), который используется как анодный материал литиевых аккумуляторов. Можно найти большое число публикаций со спектрами титаната лития, но в большинстве своём такие исследования проводятся специалистами в области химии твердого тела и электрохимии, и поэтому вопрос влияния лазерного излучения на исследуемый материал в этих работах, как правило, не рассматривается.
Отсутствие публикаций по теме деградации LTO под действием лазерного излучения отчасти вызвано тем, что этот материал имеет структуру шпинели, устойчивую к разного вида воздействиям. Однако чистый LTO имеет крайне низкую электронную проводимость и в качестве решения предлагается его легирование для создания дополнительных центров проводимости в объеме материала. В данной работе представлены результаты исследования эффектов воздействия лазерного излучения с длиной волны 633 нм и различной мощностью на отдельные частиц Li3.95Mn0.05Ti5O12. Выявлены быстрый и медленный процессы индуцированной деградации, в том числе для малых значений возбуждающего лазерного излучения, а также продемонстрирован эффект переосаждения углерода для номинально чистых образцов LTO.
Стендовый
|
2.Po.
Эмиссия света монослоями дисульфида молибдена
Марченко Артур Всеволодович, Милёхин Александр Германович, Курусь Нина НиколаевнаПроявление уникальных, отличающихся от объёмных аналогов структурных, оптических и электронных свойств двумерных материалов привлекает большое внимание научного сообщества в силу перспективности применения данных веществ в полупроводниковой промышленности. При помощи методов оптической микроскопии, атомно-силовой микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) и фотолюминесценции (ФЛ) были изучены полученные методом химического осаждения из газовой фазы образцы тонких плёнок дисульфида молибдена MoS2 на кремниевой подложке. Работа проведена на установке XPlora PLUS в лаборатории ближнепольной оптической спектроскопии и наносенсорики ИФП СО РАН. Были получены оптические изображения и АСМ-изображения островков тонких плёнок монослоёв MoS2, произведена оценка их характерных латеральных размеров и толщины монослойных покрытий. Были построены карты ФЛ и КРС монослоёв MoS2, изучена зависимость частоты фононных мод КРС MoS2 от числа монослоёв. Обнаружено усиление интенсивности моды КРС оптического фонона кремния бислоем дисульфида молибдена. Выдвинута гипотеза об интерференционном усилении комбинационного рассеяния света кремниевой подложкой.
Стендовый
|
2.Po.
Плазмон-усиленное комбинационное рассеяние света графеном
Н. Н. Курусь, Н.А. Небогатикова, А. Г. МилёхинИспользование наноструктурированных металлических подложек позволяет добиться гигантского усиления сигнала КРС (ГКРС) вследствие возникновения локализованного плазмонного резонанса. Подобные структуры широко применяются в исследовании ГКРС органическими молекулами и полупроводниковыми нанокристаллами. В то же время число работ, посвященных исследованию плазмон-усиленного КРС графеном и графеноподобными материалами, весьма ограничено. Данная работа посвящена исследованию плазмон-усиленного КРС пленкой мультиграфена толщиной 10 монослоев, расположенной на плазмонной подложке в виде массивов золотых нанокластеров различного диаметра. Получено усиление интенсивности G-моды графена в 50 раз. Установлено, что усиление КРС имеет резонансный характер. С увеличением длины волны возбуждающего излучения происходит сдвиг резонансных условий в сторону большего диаметра кластеров.
Стендовый
|
2.Po.
Спектроскопия комбинационного рассеяния и электронных возбуждений структурно неупорядоченного кристалла FeTiF6∙6H2O
Ю.В. Герасимова, А.С. Александровский, Н.М. Лапташ, М.А. Герасимов, А.С. Крылов, А.Н. ВтюринИсследованы спектры кристалла FeTiF6∙6H2O с разупорядоченной при комнатной температуре структурой в спектральных диапазонах колеба-тельных и электронных возбуждений. Измерены угловые зависимости спектров КР при вращении кристалла. Определена симметрия отдельных мод в спектре КР. Выполнено соотнесение спектральных линий с неприводимыми представлениями соответствующих групп симметрии. Исследование температурного поведения спектров КР показало, что, несмотря на то, что температура фазового перехода из тригональной в моноклинную фазу составляет 270 К, трансформация спектра КР становится заметной лишь ниже 100 К, вследствие того, что расщепление линий невелико и становится заметным вследствие сужения спектральных линий при охлаждении. Фазовый переход в FeTiF6∙6H2O связан с поворотом и упорядочением комплекса [Fe(H2O)6]2+, в то время как подрешётка [TiF6]2– не играет при этом существенной роли. Спектр поглощения в ближней ИК и видимой областях проанализирован в модели Танабэ-Сугано для электронной конфигурации d6. В спектре наблюдается одиночная линия разрешённого по спину перехода иона Fe2+, находящегося в октаэдрическом окружении ионов кислорода,в то время как признаки её расщепления вследствие эффекта Яна-Теллера отсутствуют. Остальные полосы в указанном выше спектре интер-претированы как переходы в триплетные состояния. Хорошее согласие между экспериментальными и расчётными положениями энергетических уровней электронных возбуждений подучено при силе кристаллического поля Dq = 490 cm–1 и параметрах Рака B = 340 cm–1 и C = 1904 cm–1 (Dq/B = 1.44). Указанные значения параметров Рака гораздо меньше, чем для свободного иона, что можно связать с разупорядоченной структурой либо наличием ионов водорода во второй координационной сфере.
Стендовый
|
2.Po.
Фононный спектр редкоземельных станнатов R2Sn2O7 (R = La−Lu,Y) ab initio расчет
Чернышев B. А., Глухов К. И.Впервые проведено ab initio исследование структуры и динамики решетки ряда редкоземельных станнатов R2Sn2O7 (R = La-Lu, Y). Рассчитан КР спектр, проведено отнесение колебаний. Из анализа векторов смещений, полученных при ab initio расчете, определена степень участия ионов в фононных модах. Определены моды с абсолютным или преимущественным участием кислорода в позиции 48f, характеризуемой смещением x.
Стендовый
|
4.Po.
Низкочастотные спектры комбинационного рассеяния света нанометровых фосфолипидных мембран
Суровцев Н.В.В докладе представлены результаты исследований низкочастотного (5-100 см-1) комбинационного рассеяния света (КРС) в фосфолипидных слоях. Фосфолипи-ды, являющиеся важным компонентом биологических мембран, формируют би-молекулярные слои толщиной около 5 нм. Получено, что собственные слоевые колебания мембран, частота которых определяется модулем упругости и толщи-ной мембраны, а также колебательные акустоподобные возбуждения, распро-страняющиеся вдоль липидного слоя, проявляются в низкочастотном спектре КРС фосфолипидных мембран. Будет обсуждено влияние фазового состояния, температуры, насыщенности фосфолипида и длины его углеводородного хвоста на параметры пиков, соответствующих слоевым модам. Чувствительность спектра КРС, отражающего плотность акустоподобных колебательных состояний, к упорядоченному или неупорядоченному фазовому состоянию будет сравнена с результатами измерений неупругого рассеяния нейтронов и синхротронного из-лучения. Работа поддержана грантом РНФ No. 19-12-00127.
Стендовый
|
4.Po.
Изучение фононного спектра нанопластинок ZnSe с помощью КРС и ИК спектроскопии
Басалаева Л.С., Дуда Т.B., Васильев Р.Б. и Милехин А.Г.В данной работе c помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) и ИК спектроскопии исследован фононный спектр нанопластинок ZnSe, синтезированных методом коллоидной химии. Изучались ИК спектры и спектры КРС в структурах с нанопластинками ZnSe, имеющими различную толщину (1-4 монослоя), измерения проводились при комнатной температуре.
Стендовый
|
4.Po.
Угловые зависимости поляризованных спектров КРС металлоорганических каркасов
Головкина Е. В., Втюрин А. Н., I. Senkovska, Крылов А. С.Для изучения неориентированных кристаллических веществ представлена методика снятия угловых зависимостей спектров, в которой стало бы возможным выявление поведения линий и симметрии колебаний молекул кристаллов. В работе проведено исследование металлоорганических каркасов DUT-8(Ni), синте-зированных в Дрезденском техническом университете, кристаллы которых имеют характерный размер 0,1 мм. Сопоставляя результаты с модельными расчетами, представляется возможность распознать группу симметрии колебаний кристалла, а также выяснить отличительные признаки спектра различных фаз металлоорганических каркасов.
Стендовый
|
4.Po.
Золотые нанокости для КР и флуоресцентной биовизуализации фолат-рецептор-положительных раковых клеток
Смирнов А. Н.
Свинко B. О.
Шевчук А. И.
Шаройко В. В.
Соловьева Е. В.Разработка средств диагностики и терапии злокачественных новообразований является актуальной задачей прикладных исследований. Анизотропные плазмонные наночастицы могут быть использованы одновременно как в качестве оптических меток благодаря явлению усиления сигнала, так и в качестве средства осуществления локальной фототермальной терапии благодаря рассеянию энергии возбуждения в виде тепла.
В настоящем докладе приведены результаты исследований новых композитных золотых нанометок методами гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) in situ, усиленного поверхностью стимулированного комбинационного рассеяния и флуоресцентной микроскопии in vitro, а также результаты исследований цитотоксичности и количественного связывания нанометок по отношению к модельной линии клеток рака селезенки PANC-1.
Разработанные композитные нанометки представляют собой новый тип наночастиц золота, имеющих морфологию уплощенных «нанокостей», особенностями которых является отсутствие примесных сферических наночастиц и пик поглощения в области 600-800 нм, соответствующей окну прозрачности биологических тканей. Эти частицы были модифицированы хромофорами цианином 5.5 и 7 и конъюгированы с фолиевой кислотой, вектором доставки, различными методами: электростатической иммобилизацией путем послойного покрытия полистиролсульфонатом и полидиметилдиаллиламмонием, бычьим сывороточным альбумином, и ковалентной иммобилизацией - с использованием аминотиоловых линкеров.
Полученные результаты указывают на перспективность разработки и изучения данного типа наночастиц для целей медицинской диагностики и терапии.
Стендовый
|
5.Po.
ПРОЦЕССЫ РЕЛАКСАЦИИ В ПЛЁНКАХ ЖЕЛЕЗО-ИТТРИЕВОГО ГРАНАТА
В. Д. Бессонов, А. В. Телегин, В. С. ТепловЦелью данной работы являлось экспериментальное исследование линейной и нелинейной пространственно-временной спин-волновой динамики процессов возбуждения и релаксации ферромагнитного резонанса в пленках ЖИГ с селекцией волновому вектору спиновых волн.
Стендовый
|
Уральский федеральный университет, Физико-технологический институт, Екатеринбург
Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН; Сибирский федеральный университет
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск
Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, Новосибирск
Институт спектроскопии РАН; Московский Педагогической Государственный Университет
Минералогический Музей имени А.Е. Ферсмана, Московский Государственный Университет, Москва
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск