1.O.2
Пленки линейно-цепочечного углерода на медной подложке: моделирование и аттестация методом комбинационного рассеяния
Бунтов Е.А., Зацепин А.Ф., Гусева М.Б., В.Н. Рычков, Бокизода Д.А.Синтез чистого кристалла карбина или длинных изолированных углеродных цепей представляет собой серьезную технологическую проблему из-за нестабильности sp1-углерода. По указанным причинам производство макроскопического карбина до сих пор не было продемонстрировано. Одним из возможных путей синтеза является ионная конденсация карбиноподобных линейных sp1-углеродных цепей (ЛЦУ), упорядоченных в гексагональной структуре с межцепочечным расстоянием 0,5 нм. ЛЦУ был получен экспериментально и изучен множеством методов. Главная проблема заключается в отсутствии техники быстрой аттестации, подтверждающей структуру нового материала. В то же время метод комбинационного рассеяния способен обнаруживать углеродные цепи и отражает их структурные особенности.
Целью настоящей работы является совмещение экспериментального и расчетного спектров комбинационного рассеяния для линейной и винтовой структурной модели кристалла карбина. Учитывается влияние медных подложек с ориентацией (100), (110) и (111). Расчеты методом DFT позволили установить зависимость между структурой углеродных цепей, фононными частотами и интенсивностью КРС, что обеспечивает возможность интерпретации экспериментальных полос КР. В качестве системы образцов использовались пленки толщиной 20 - 400 нм на медной подложке, синтезированные с помощью ионной конденсации в вакууме, где совмещение пучков ионов углерода и аргона обеспечивает рост пленки гексагонально упакованных sp1-цепей.
Произносимый
|
1.O.1
Зависимость от давления основных полос КР метана (ν1, ν2, ν3, 2ν2, 2ν4) в диапазоне 1-55 атм
Петров Д.В.В работе представлены результаты исследования изменения положений, полуширин и пиковых интенсивностей Q-ветвей полос КР метана ν1, ν2, ν3, 2ν2 и 2ν4, в диапазоне давлений 1-55 атм. При увеличении давления положение максимума ν2 остается практически неизменным, а частотные сдвиги всех остальных анализируемых полос, как и ν1, уменьшаются. Показано, что по отношению к ν1, интенсивности данных полос являются очень чувствительными к изменению давления. Уменьшение интенсивностей Q-ветвей деполяризованных полос ν2 и ν3 при увеличении давления обусловлено существенно большим уширением их колебательно-вращательных линий, а увеличение интенсивностей Q-ветвей 2ν4 и 2ν2 обусловлено, вероятнее всего, усилением их взаимодействия с ν1 и ν3. Совокупность полученных данных будет востребована при проведении КР-диагностики состава природного газа, а также может быть использована для бесконтактного определения давления метан-содержащих сред.
Произносимый
|
11.O.1
Определение состава многокомпонентных газовых сред с помощью спектроскопии КР
Петров Д.В., Матросов И.И., Сединкин Д.О., Зарипов А.Р.В работе представлено описание и принцип действия разработанного макета КР-газоанализатора. Приведены результаты его апробации на образце природного газа (ПГ) при различном времени измерений. Сопоставление полученных данных с результатами хроматографического анализа показало их хорошее согласие. Проведено исследование макета на временную стабильность результатов. Экспериментально установлено, что данный КР-газоанализатор способен за 100 с надежно определять содержание всех молекулярных компонентов ПГ содержание которых превышает 0,005%, при этом предельная чувствительность за 100 с по некоторым компонентам ПГ составила 0,002%. Также продемонстрирована применимость КР-газоанализатора для анализа атмосферного и выдыхаемого воздуха.
Произносимый
|
12.O.2
КРС В ИССЛЕДОВАНИИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ ОТБЕЛИВАЮЩИХ СИСТЕМ
Киселева Д.В., Панкрушина Е.А., Шагалов Е.С., Власова М.И. Рамановская спектроскопия применена к анализу особенностей локальной молекулярной структуры зубных тканей человека после использования отбеливающих систем, содержащих перекись водорода. Перекись водорода разлагается с образованием кислород-содержащих свободных радикалов, которые могут проникать в эмаль, реагировать с ее органическими компонентами, изменяя их углеродные связи и, соответственно, оптические свойства.
Отмечено значительное уменьшение флуоресцентного фона на рамановских спектрах зубов, отбеленных системами “Opalescence” (примерно в 4 раза для профессионального и в 3 раза для домашнего отбеливания), что может быть связано с изменением органической составляющей в процессе отбеливания. Для отбеливающих полосок “3D White” отношение интенсивности флюоресценции к интенсивности пика ν1 РО43- близко к неотбеленным зубам, что может свидетельствовать о щадящем воздействии активных компонентов геля на органическую компоненту зуба.
Отмечено, что несмотря на рН отбеливающих систем, близкий к нейтральному (6-7), минеральная составляющая эмали подвергается деминерализации в процессе отбеливания, что выражается в изменении колебательного поведения РО43- - тетраэдра: интенсивность линии кристаллического незамещенного фосфата уменьшается, в основном, за счет замещения карбонат-ионами, а также образования β-трикальцийфосфата. При этом вклад замещений А-типа (ОН-ионами) и/или разупорядоченного (аморфного) фосфата остается примерно постоянным и соответствует неотбеленной эмали.
Произносимый
|
12.O.1
КР-СПЕКТРОСКОПИЯ ТВЕРДОГО УГЛЕРОДИСТОГО ВЕЩЕСТВА В ЖИЛЬНОМ КВАРЦЕ ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПАНИМБА (ЕНИСЕЙСКИЙ КРЯЖ)
Некрасова Н.А., Рябуха М.А., и Сильянов С.А.В работе приведены данные КР-спектроскопии включений твердого УВ в жильном кварце рудных (золотоносный кварц) и безрудных разностей (не золотоносный кварц) месторождения Панимба.
Произносимый
|
2.O.5
Исследование особенностей нековалентных взаимодействий в монокристаллах органических полийодидов методом спектроскопии комбинационного рассеяния
Юшина И.Д.,Большаков О.И., Зеленовский П.С., Барташевич Е.В. Основой для современного направленного дизайна оптических, проводящих и сорбционных материалов на основе органических полийодидов служит исследование нековалентных взаимодействий с участием йода в них. В данной работе было проведено исследование спектральных характеристик различных типов полийодидных организаций методами спектроскопии комбинационного рассеяния. Исследована температурная зависимость КР-спектра трийодида с органическим катионом, образующим NHN водородные связи, обнаружен фазовый переход при 140 К из центросимметричной структуры кристалла С2/с в нецентросимметричную. Теоретическими методами изучено изменение элементов поляризуемости и гиперполяризуемости. Исследованы различные типы полийодид-анионов, содержащих в своем составе связанный молекулярный йод. Охарактеризована сравнительная сила нековалентных взаимодействий в таких системах. Сделан вывод о необходимости учета влияния водородных связей при изучении проявлений нековалентных взаимодействии с участием йода в низкочастотной области.
Произносимый
|
2.O.8
Спектры КР и структурные фазовые переходы в кристаллах фторидов со структурой эльпасолита, содержащих ионы редкоземельных элементов
Втюрин А. Н., Крылов А. С., Орешонков А. С., Крылова С. Н., Ботвич А. Н.Исследованы спектры комбинационного рассеяния света эльпасолито-подобных кристаллов фторидов, содержащих редкоземельные ионы (Lu3+, Ho3+, Dy3+) в окрестности точек потери устойчивости высокотемпературной кубической фазы. Установлено, что фазовые переходы в этих кристаллах не связаны с процессами упорядочения. В то же время не наблюдается и конденсации мягких фононных мод, а переходы (в отличие от кристаллов с более легкими ионами в структуре) носят существенно первородных характер, что проявляется в резких аномалиях параметров высокочастотных колебаний. Результаты анализируются с использованием данных численного моделирования динамики решетки и устойчивости этих структур.
Произносимый
|
2.O.2
КР исследование Mg-хризотила при субдукционных P-T-параметрах
Горяйнов С.В., Лихачева А.Ю., Ращенко С.В. и Пан Ю. Серпентины являются основным резервуаром воды в перидотитовом слое литосферных плит, их дегидратация при погружении плиты в зону субдукции считается основной причиной генерации островодужных магм и связанного с ними вулканизма. В связи с этим изучение поведения серпентинов при высоких Р-Т параметрах представляется актуальным. Методом КР спектроскопии (J.Y. LabRam) с использованием алмазной ячейки с резистивным нагревом (EasyLab) проведено in situ исследование Mg-хризотила Mg3(Si2O5)(OH)4 (Thetford Mines, Квебек, Канада) при давлении 6 ГПа и температуре до 320 °C. Образец сжимался без среды.
Анализ КР спектров хризотила, снятых при повышении Р и постоянной Т=22 °С, позволил найти скорости сдвига частот полос 131, 384 и 692 см–1 с давлением: 0.95, 3.72 и 5.68 см–1/ГПа, соответственно. После установления заданных P-T-параметров (6 ГПа и 320 °C) состояние образца контролировалось в течение 25 часов. При данных условиях можно было бы ожидать превращение хризотила в более стабильную разновидность серпентина – антигорит; отсутствие такого превращения в течение времени эксперимента свидетельствует о низкой кинетике этого процесса, связанной, в том числе, и с отсутствием водного флюида. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что, учитывая широкую распространенность хризотила, нельзя исключать возможность его участия как метастабильной (по отношению к антигориту) фазы в процессах субдукционного метаморфизма.
Произносимый
|
2.O.1
Рамановская и фотолюминесцентная спектроскопия U, Th-содержащего радиационно-поврежденного циркона
Щапова Ю.В., ЗамятинД.А., Вотяков С.Л., Чайкин Д.В., Вайнштейн И.А., Nasdala L.Циркон ZrSiO4 – минерал-геохронометр, концентратор радиоактивных и редкоземельных элементов, широко применяемый в геолого-минералогических исследованиях. Радиационное повреждение кристаллической структуры циркона в процессе альфа-распада изоморфных примесей U и Th приводит к установлению в нем нано-неоднородного аморфно-кристаллического состояния с высокой плотностью точечных дефектов в кристаллической фракции, что является предпосылкой вторичных (химических, термических) преобразований и потери минералом геохронологической информации. Актуально развитие локальных спектроскопических подходов для исследования структурного состояния природных микрокристаллов циркона. В работе рассмотрены результаты изучения природного циркона различной степени радиационного повреждения (Dα=0.6–9.21018-распад/г) методами рамановской (100-473 К) и люминесцентной (7-295 К) (микро-)спектроскопии. Исследованы особенности спектров возбуждения и свечения собственных центров желтой люминесценции (Eem=2.1–2.3эВ, Eex=4.4эВ), имеющих радиационную природу, в зависимости от накопленной дозы; оценена пороговая степень повреждения, выше которой данные центры не проявляются; исследованы эффекты их температурного тушения. Проанализированы Т-зависимости рамановских спектров: положение и ширина решеточных мод и мод внутренних колебаний SiO4 тетраэдров; особенности температурного поведения мод различной природы и симметрии; зависимости от накопленной радиационной дозы. Обсуждается роль структурных напряжений, фононного конфайнмента, степени дефектности в рамановских спектрах кристаллической фракции наногетерогенного циркона.
Произносимый
|
2.O.7
Комбинационное рассеяние света на магнитных возбуждениях в NiWO4, PbFeBO4 и Ni3(BO3)2
Просников М. А., Давыдов В. Ю., Смирнов А. Н., Писарев Р. В.В докладе будет дан обзор результатов исследований решеточной и магнитной динамики, спин-фононного и магнон-фононного взаимодействий в монокристаллах боратов и вольфраматов переходных металлов методом поляризационной спектроскопии комбинационного рассеяния света. Спектры рассеяния были изучены в широком спектральном и температурном диапазонах, включая парамагнитные и магнитоупорядоченные фазы, что позволило сделать обоснованные выводы о взаимодействии магнитной и решеточной подсистем, иерархии обменных взаимодействий, типе и энергии магнитных возбуждений. Экспериментальные результаты подкрепляются симметрийным анализом и теоретическими расчетами в приближении линейной теории спиновых волн.
Произносимый
|
2.O.3
Характеризация природных включений хлоридов Сибирской платформы методом КР спектроскопии.
Орешонков А.С. , Гришина С.Н., Uriarte L.M., Dubessy J., Горяйнов С.В., Рогинский Е.М.Методами КР-спектрометрии и DFT расчета колебательного спектра показана двухфазность синтетических образцов CaCl2. Выполнена фазовая идентификация природных образцов CaCl2, CaCl2.nH2O. Полученные результаты крайне важны для характеристики включений реакционных зон долеритов и солей, а также для идентификации дочерних фаз высоконцентрированных рассолов включений гидротермально-магматического генезиса.
Произносимый
|
2.O.6
Спектроскопия КР полиморфных модификаций Li7La3M2O12 (M = Zr, Hf)
Леонидов И.И., Чернышев В.А., Вовкотруб Э.Г., Бакланова Я.В., Максимова Л.Г., Денисова Т.А.Методом спектроскопии КР при комнатной температуре исследованы колебательные спектры Li7Ln3Hf2O12 (Ln = La, Dy) в сочетании с фактор-групповым анализом внутренних колебаний ионов [HfO6]8−, трансляционных колебаний Li+, Ln3+, [HfO6]8− и вращений [HfO6]8−. Отнесение линий КР по типам колебаний проведено по результатам квантовохимических расчетов в рамках теории функционала плотности, включающих оптимизацию геометрии решетки и расчет фононных спектров с использованием различных гибридных функционалов (WC1LYP, B3PW, PBE0). Полученные сведения позволяют обобщить данные о кристаллохимическом строении и колебательных свойствах полиморфных модификаций Li7La3M2O12 (M = Zr, Hf) и твердых растворов на их основе. Работа выполнена в ЦКП ИХТТ и ИВТЭ УрО РАН при поддержке гранта РФФИ № 15–03–03951а.
Произносимый
|
2.O.4
Валентные и деформационные OH-колебания в KDP из КРС в широком диапазоне температур
Абалмасов В.А., Суровцев Н.В.Полученный нами спектр КРС кристалла KDP в различных геометриях рассеяния при температуре от 30 до 299 К позволяет утверждать, что температурная зависимость частот 1000, 1300 и 1800 см-1 OH-колебаний соответствует колебаниям в гармоническом потенциале и указывает на их деформационную природу, тогда как возрастание частот 2400 и 2700 см-1 при увеличении температуры соответствует колебаниям в двухминимумном потенциале водородной связи и указывает на их валентную природу.
Произносимый
|
3.O.2
Исследование процессов стеклования и кристаллизации в водных растворах глицерина методами КРС и ДСК
Карпегина Ю. А.Водные растворы глицерина являются широко распространенными криопротекторными растворами, которые используются при замораживании биологических объектов. При криоконсервации используют методы быстрой и медленной заморозки. Для того чтобы выяснить, в каком окружении находится биоматериал при том или ином методе замораживания, нами были изучены процессы стеклования и кристаллизации в водных растворах глицерина методами дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и комбинационного рассеяния света (КРС).
В ходе работы была получена зависимость температур стеклования растворов от концентрации глицерина с помощью ДСК. Согласно этой зависимости существует предельная концентрация, выше которой раствор не может закристаллизоваться, по оценке эта концентрация составляет 75 вес. %. Эта оценка подтверждена методом КРС. На основании полученных данных можно заключить, что при медленной заморозке биологический объект находится в смеси из льда и застеклованного 75 % раствора.
Для того чтобы выяснить в каком окружении находится биоматериал при быстром замораживании, с помощью метода КРС были изучены растворы с низкой концентрацией, замороженные в тонких капиллярах. В результате было показано, что достигаемых скоростей при быстрой заморозке недостаточно, чтобы раствор полностью застекловался.
Произносимый
|
3.O.1
Исследование локальных полярных неоднородностей в кристаллах ниобата бария стронция спектроскопическими методами.
Пугачев А. М.Для изучения нанометровых полярных неоднородностей, возникаю-щих в центросимметричной фазе в сегнетоэлектриках с уширенным фазо-вым переходом [1] на кристаллах ниобата бария стронция SrxBa1-xNb2O6 (SBN-х) различного стехиометрического состава (x = 0.3, 0.5, 0.6, 0.75) проведены измерения генерации второй оптической гармоники (ГВГ) и спектров комбинационного рассеяния света (КРС). В диапазоне 220 – 870 К показано, что во всех исследованных кристаллах SBN-х как в сегнето-электрической, так и в параэлектрической фазах, температурная зависи-мость сигнала ГВГ в параэлектрической фазе подчиняется активационному закону с энергией активации порядка 0,4 эВ. Спектральная ширина от-клика на удвоенной частоте возбуждающего импульсного излучения неизменна и не превышает спектрального разрешения прибора (~ 1 см-1). Из этого следует, что количество (размер) локальных нецентросимметричных областей, активационно растет с уменьшением температуры вплоть до фа-зового перехода, а времена жизни этих локальных областей, превышают 5*10-12 сек. В то же время из измерения спектров комбинационного рассеяния света следует, что центральный пик в КРС описывается множеством времен релаксации, средняя величина которых не превышает 0.5 ps. Эти времена можно связать с флуктуациями параметра порядка (поляриза-ции) в упомянутых выше относительно долгоживущих локальных нецентросимметричных областях.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рам-ках научного проекта № 15-02-04950.
Произносимый
|
3.O.3
Применение спектроскопии КРС для вещественного анализа продуктов реакций, протекающих в среде сжиженного хлороводорода
Вовкотруб Э. Г., Салюлев А. Б. Рассмотрен опыт применения КРС-спектроскопии при организации недеструктивного вещественного анализа образцов, находящихся в среде агрессивного сжиженного безводного хлороводорода, имеющего при комнатной температуре давление паров до 50 атм. Спектроскопия КРС была эффективно использована нами для быстрой и неразрушающей характеризации образцов разнообразных веществ. Так, в частности, регистрация спектров in situ непосредственно сквозь стенки запаянных кварцевых ампул дала возможность установить, что при комнатной температуре (18–28 С) в среде жидкого безводного хлороводорода тетрахлорид титана и трихлорид галлия растворяются в молекулярном (TiCl4, Ga2Cl6) виде, а все индивидуальные трихлориды РЗЭ практически не растворимы.
Произносимый
|
4.O.4
Низкочастотные колебания в биологических и органических соединениях
Крылов А.С.В докладе обсуждаются низкочастотные моды колебаний решетки, которые наблюдаются в различных биологических и органических соединениях. Сделан вывод, что при исследованиях органических соединений диапазон <50 см-1 является очень важным.
Произносимый
|
4.O.2
Роль структурной воды в фазовых превращениях нанотрубок дифенилаланина
Зеленовский П.С., Давыдов А.О., Крылов А.С., Холкин А.Л.Нанотрубки дифенилаланина (NH2-Phe-Phe-COOH, FF) являются одним из перспективных биосовместимых материалов, обладающих высокой жесткостью, выраженными пьезоэлектрическими, пироэлектрическими и сегнетоэлектрическими свойствами. Фазовые переходы в нанотрубках FF ранее изучались в основном с помощью электронной и атомно-силовой микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, дифференциальной сканирующей калориметрии, термогравиметрии и масс-спектроскопии. Спектры комбинационного рассеяния света (КРС) нанотрубок при разных температурах измерялись только один раз, и детали фазовых переходов при этом не обсуждались. В данной работе методом спектроскопии КРС детально исследованы фазовые превращения нанотрубок FF при повышенных температурах: переход из гексагональной симметрии в орторомбическую около 100°C и циклизация молекул FF около 150°C. Обнаружено, что наблюдаемые превращения тесно связаны с состоянием воды внутри нанотрубок, что объясняет многие эффекты, ранее наблюдавшиеся другими методами. Кроме того, при понижении температуры обнаружена постепенная пере-стройка водной подсистемы. Эти результаты улучшают понимание роли воды в происхождении выдающихся свойств нанотрубок FF и открывают возможности создания новых устройств на их основе. Исследование выполнено с использованием оборудования УЦКП «Современные нанотехнологии» УрФУ при поддержке гранта Президента РФ для молодых ученых (МК-2294.2017.2) и Правительства РФ (постановление 211, контракт 02.A03.21.0006).
Произносимый
|
4.O.1
Запрещённое резонансное комбинационное рассеяние света в сверхрешётках GaAs/AlAs: эксперимент и расчёты.
Володин В.А., Сачков В.А.Рассчитаны и экспериментально исследованы спектры комбинационного рассеяния света сверхрешёток GaAs/AlAs (001) для различных направлений волнового вектора. Эксперименты проводились с применением конфокального оптического микроскопа совмещённого со спектрометром комбинационного рассеяния света (micro-Raman) в различных геометриях рассеяния, как для фононов с волновым вектором, направленным по нормали к сверхрешётке, так и вдоль её слоёв (в англоязычной литературе «in-plane» геометрия). Частоты и собственные векторы фононов были рассчитаны в приближении расширенной модели Борна с учётом кулоновского взаимодействия в приближении жёстких ионов. Спектры комбинационного рассеяния света были рассчитаны в рамках механизма деформационного потенциала; при этом оказалось, что в экспериментальных спектрах проявляются дополнительные пики, не описывающиеся в рамках данного подхода. Возможно, эти пики возникают вследствие проявления в резонансных условиях запрещённого правилами отбора комбинационного рассеяния света. Сделана попытка объяснить появление данных пиков в экспериментальных спектрах в рамках неупругого рассеяния фотонов на связанных зарядах (фононах с большим дипольным моментом).
Произносимый
|
4.O.3
Влияние негидростатических остаточных механических напряжений на свойства сегнетоэлектрического порошка BaTiO3
Зайцева И.В.В настоящее время изучение свойств сегнетоэлектрической керамики в зависимости от условий синтеза вызывает большой интерес, как с научной, так и практической точки зрения. Особое внимание привлекает исследование свойств сегнетоэлектрического порошка под действием негидростатического (одноосного) давления.
Предполагается, что после прессования в порошке остаются механические напряжения (ОМН), которые существенным образом влияют на его свойства. Показано, что в порошке титанате бария BaTiO3 наличие ОМН приводит не только к уширению и смещению перехода из тетрагональной в кубическую фазу (ФП), но и появлению новых свойств, характерных для реласкоров.
Настоящая работа посвящена исследованию влияния негидростатических ОМН на свойства сегнетоэлектрического порошка BaTiO3 при помощи спектроскопических методов: комбинационного рассеяние света (КРС) и генерации второй оптической гармоники (ГВГ). Предложен способ количественной оценки величин ОМН по сдвигу позиции линии вблизи 307 см-1 в спектрах КРС порошка BaTiO3 под действием приложенных механических напряжений. Мембранная ячейка с алмазными наковальнями используется для достижения высоких давлений, величины которых определяются по сдвигу позиции линии КРС алмаза (алмазной наковальни) на частоте 1332 см-1. С помощью метода ГВГ определены температура и ширина ФП в зависимости от действующих в образце ОМН. Показано, что зависимость температуры ФП от негидростатических ОМН близка к линейной с наклоном 690 град. К /GPa.
Произносимый
|
5.O.1
Низкочастотное рамановское рассеяние света в фосфолипидных бислоях
Леонов Д. В., Адищев С. В., Суровцев Н. В., Дзюба С. А.В работе исследуются положения и ширины пиков, соответствующих нормальным колебаниям бислоя, в спектрах низкочастотного рамановского рассеяния света для двойной (POPC/холестерин) и тройной (DPPC/DOPC/холестерин) смеси. Были получены зависимости положения и ширины пиков от молярной концентрации холестерина для двух систем. В зависимости положения пика от концентрации холестерина для тройной смеси наблюдается излом, который, предположительно, связан с формированием рафтов.
Произносимый
|
5.O.2
Исследование конформационных состояний гидрофобных хвостов везикул DMPC методом КРС
Зайцева Юлия ВячеславовнаРабота посвящена экспериментальному исследованию водных растворов многослойных везикул DMPC методом КРС в температурном диапазоне от 83 К до 323 К. Построены температурные зависимости интенсивностей пиков, соответствующих модам валентных антисимметричных СН2 колебаний и валентных
С-С колебаний, которые чувствительны к конформационным состояниям липидных хвостов. Полученная температурная зависимость описана с помощью модели с двумя возбужденными состояниями углеводородных цепей фосфолипида.
Произносимый
|
5.O.4
Исследование изменений конформации молекулы каротиноида в оранжевом каротиноидном белке методом спектроскопии комбинационного рассеяния
Слатинская О.В., Максимов Е.Г., Максимов Г.В.С помощью спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) исследовали изменения конформации каротиноида фотоактивного оранжевого каротиноидного белка (Оrange Сarotenoid Рrotein – OCP). ОСР выполняет важную роль в регуляции миграции энергии в белке за счет механизма нефотохимического тушения: при фотоактивации ОСР происходит переход из неактивной оранжевой формы (ОСРO) в активную красную форму (ОСРR), которая защищает фотосинтетический аппарат цианобактерий от избыточного освещения. ОСР состоит из двух (C- и N-) структурных доменов, между которыми располагается молекула каротиноида 3’-гидроксиэхиненон (hECN). Для изменения конформации молекулы hECN использовали соли фосфатов, которые являются космотропами серии Гофсмейстера.
Произносимый
|
5.O.3
Исследование фазовых переходов в липидных гранулах замораживаемых ооцитов и эмбрионов домашней кошки методом комбинационного рассеяния света
Окотруб К.А., Мокроусова В.И., Кожевникова В.В., Амстиславский С.Я., Суровцев Н.В.Криоконсервация гамет и преимплантационных эмбрионов является одним из перспективных подходов для сохранения генофондов вымирающих видов и сельскохозяйственных пород. Однако эффективность криоконсервации может сильно варьироваться в зависимости от особенностей видов. В частности, для хищных млекопитающих основным фактором, ограничивающим эффективность криоконсервации, является высокая концентрация липидов, хранящихся в клетках в липидных гранулах. Считается, что основные криоповреждения происходят на температурах, при которых липиды претерпевают фазовый переход из флюидного в гелевое состояние. Спектроскопия комбинационного рассеяния света является перспективным инструментом для исследования фазового перехода липидов в одиночных замораживаемых клетках, однако многие возможности метода остаются нереализованными.
Доклад посвящен исследованию фазовых переходов липидов в замораживаемых ооцитах и эмбрионах с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света. Измерены спектры комбинационного рассеяния света от липидных гранул ооцитов и эмбрионов кошек в температурном диапазоне от +25 до -170 °С. Показано, что по линиям валентных СС и СН колебаний, можно идентифицировать и определить температуру фазового перехода липидов. Для проведенных измерений определена средняя температура, при которой липидные гранулы претерпевают фазовый переход гель-флюид. Исследование температурной эволюции моды С=O колебаний (1740 см-1) указывает на существование в замораживаемых липидных гранулах ещё одного полиморфного перехода триглицеридов, который наблюдается в температурном интервале от -30 до -5 °С. Переход хорошо выражен для несозревших ооцитов и размыт для созревших ооцитов и преимплантационных эмбрионов. Предполагается, что наблюдаемые изменения являются результатом культивирования клеток in vitro. Полученные результаты демонстрируют возможности спектроскопии КРС для диагностики фазового состояния липидов в замораживаемых клетках.
Произносимый
|
6.O.1
Исследование фосфорена методом спектроскопии Мандельштама-Бриллюэна
Адищев С.В., Кох К. А., Атучин В.В., Суровцев. Н.В. Представляемая работа посвящена экспериментальному исследованию фосфорена методом спектроскопии Мандельштама-Бриллюэна (М-Б). Образцы были синтезированы из газовой фазы и представляли собой тонкие чешуйки. Были проведены измерения спектров рассеяния М-Б при различных геометриях рассеяния и поляризационных условиях. В полученных спектрах была впервые обнаружена продольная линия М-Б, обусловленная рассеянием М-Б на звуковых волнах, распространяющихся в направлении, перпендикулярном слоям. На основании полученных экспериментальных данных сделана оценка для скорости звука, распространяющегося в направлении, перпендикулярном слоям образца.
Произносимый
|
7.O.2
Квантовые свойства параметрического четырехволнового смешения в рамановской активной среде
Шарыпов А.В., Архипкин В.Г., Мысливец С.А.Изучена возможность управления квантовыми свойствами двух электромагнитных мод в процессе нерезонансного рамановского взаимодействия со стоячей волной накачки в трехуровневых системах. Для анализа усиления квантовых полей предполагается, что начальное состояние первой моды является когерентным, а второй моды - вакуумным. Проанализирована динамика амплитуд квантовых полей, степень их сжатости и перепутанности в различных условиях. Продемонстрирован перенос сжатого состояния между двумя модами и параметрическое усиление квантовой моды в сжатом состоянии. Мы нашли, что в случае, когда начальное состояние для одной из квантовых мод является сжатым, а для другой - когерентным, возможно параметрическое усиление квантовой моды в сжатом состоянии без разрушения «сжатости». Также возможен практически полный перенос сжатого состояния из одной моды в другую. Показана возможность генерации перепутанного состояния между двумя квантовыми модами.
Произносимый
|
7.O.1
Управляемая дифракционная решетка на основе рамановского взаимодействия пробной волны со стоячей волной накачки в атомных средах
Архипкин В.Г. , Мысливец С.А.Теоретически изучены свойства дифракционной решетки, которая формируется при рамановском взаимодействии слабой пробной волны со стоячей волной накачки. Решетка обусловлена периодической пространственной модуляцией рамановского усиления в поле стоячей волны накачки - рамановская индуцированная решетка. Она является амплитудной решеткой. Определены условия, при которых интенсивность высших дифракционных порядков усиливается. Их эффективность может быть больше, чем эффективность идеальной синусоидальной решетки Показано, что с помощью дополнительного управляющего лазерного излучения можно управлять интенсивностью высших дифракционных порядков, вплоть до подавления, варьируя интенсивность управляющего поля или его частоту.
Произносимый
|
9.O.2
How hot is a hotspot? A fresh view to the role of temperature in plasmon-enhanced Raman
Raul D. Rodriguez, Feng Tan, Alexander A. Golubev, Boris N. Khlebtsov, Evgeniya Sheremet, Lina Didelaite, A. Joseph Adeoye, Yin Chen, Ashutosh Mukherjee, Pierre-Michel Adam, Dietrich R.T. ZahnUnderstanding the fundamental processes that occur in a hybrid photonic system made by organic molecules and plasmonic nanostructures is a key towards exploiting photonics for different applications from energy conversion to localized nano-systems for cancer treatment. Surface- and tip-enhanced Raman (SERS and TERS) can offer new insights to this questions. In this work, we aim at investigating the role of localized temperature of two different molecular systems.
Two Raman probes were used, CoPc and 4NBT as probes sensitive to temperature. These molecules were deposited on plasmonic and non-plasmonic substrates having different levels of electric field enhancement and with LSPR on different spectral ranges. Raman spectroscopy investigations at room temperature were performed under several laser excitations from the UV to the NIR (325, 514.7, 532, 633, 638, and 780 nm). Temperature dependent investigations were performed under red (633 nm) and green (514.7 nm) laser excitations. Tip-enhanced Raman spectroscopy was performed under red excitation (638 nm) in the side illumination/collection configuration using Au tips.
A non-linear behavior of the temperature dependence of the Raman mode characteristics was observed for CoPc under resonance conditions with the molecule while exciting the LSPR resonance showed a strong contribution to the photocatalytic conversion of 4NBT to 4ABT. By varying the nature of the substrate and the excitation energy, we could isolate different contributions to the temperature evaluation of SERS results. Loss of symmetry and planarity in CoPc, conformational changes, as well as hot electron doping were identified as the main contributors to the changes in Raman spectra vs. temperature. For the case of 4NBT we found that contrary to previous reports, the temperature contribution to plasmon-induced catalytic reactions is found to be a key contributor.
TERS provided insights on the Raman spectral changes at the single hotspot level confirming that symmetry changes and hot electron doping of molecules located at the hotspot can explain macroscopic results observed in SERS.
We show that plasmonic nanostructures act not only as nano-antennas but also as energy transducers and concentrators converting part of the light into localized sources of heat. This contribution is fundamental in driving the photocatalytic reaction of 4NBT used here as a model system.
Произносимый
|
9.O.1
Применение Рамановской наноспектроскопии для анализа наноматериалов
Шеремет Евгения, Родригес Рауль Д.Спектроскопия комбинационного рассеяния света (КРС) успешно применяется во многих областях науки и техники. Однако в силу малого сечения рассеяния и пространственного разрешения ограниченного дифракционным пределом, его использование для анализа наноматериалов ограничено. Существует несколько методов решения задачи анализа наноматериалов, самыми эффективными из которых являются поверхностно-усиленная Рамановская спектроскопия (англ. surface-enhanced Raman scattering, SERS) и Рамановская наноспектроскопия (англ. tip-enhanced Raman spectroscopy, TERS). В этом докладе будет представлено подробное введение в оба метода с примерами применения демонстрирующими высокую чувствительность методов и пространственное разрешение менее 10 нм. Также будут показаны другие направления исследований проводимые с использованием КРС такие как двумерные материалы и углеродные наноматериалы.
Произносимый
|
9.O.4
Массивы Au Нанокластеров для Гигантского Комбинационного Рассеяния Света
Аникин К.В., Родякина Е.Е., Милёхин А.Г., Латышев А.В., Вебер С.Л., Цан Д.Р.Т.Использование эффекта Гигантского Комбинационного Рассеяния Света (ГКРС) представляется перспективным для широкого круга приложений, так как ГКРС может обеспечивать усиления сигнала от исследуемых веществ до 1010 раз, что позволяет анализировать спектры КР вплоть до одиночных молекул и нанокристаллов. В работе рассматривается влияние размеров и пространственного расположения Au нанокластеров на эффект ГКРС применительно к нанокристаллам CdSe. Анализируется влияние положения пика локализованного поверхностного плазмонного резонанса в массивах кластеров и золотых димеров разного размера (30-150 нм) и периода (130-200 нм), сформированных на подложках Si , SiO2/Si и SiO2/Si/Au, на интенсивность ГКРС оптическими фононами нанокристаллов CdSe.
Произносимый
|
9.O.3
Применение гигантского комбинационного рассеяния для идентификации сложных биологических молекул
Дорошкевич Н. В., Гирель К. В., Бандаренка А. В., Пойманова Е. Ю., Маматкулов К. З., Арзуманян Г. М.Фосфолипиды и дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) являются важными биологическими молекулами клетки, изменения свойств которых могут привести к различным видам заболеваний всего организма в целом. В связи с этим, актуальной проблемой является обнаружение таких изменений для ранней диагностики этих заболеваний. Метод гигантского комбинационного рассеяния (ГКР), обладающий высокой селективностью и чувствительностью, позволяет достичь поставленной цели и идентифицировать различные изменения биологических молекул. Данные качества достигаются благодаря эффекту резонанса частоты внешней оптической волны возбуждения с частотой поверхностных плазмонов. В работе использованы ГКР-подложки, разработанные сотрудниками Белорусского Государственного университета информатики и радиоэлектроники (БГУИР) на основе пористого кремния с наночастицами серебра, на которые наносились растворы дипальмитоилфосфатидилхолина (ДПФХ) и ДНК низких концентраций. При помощи сканирующего конфокального «КАРС» микроскопа (SOL instruments, Беларусь) получены и проанализированы ГКР-спектры ДПФХ и ДНК с концентрациями в интервалах 10-6–10-12 и 10-8–10-10 М, соответственно.
Произносимый
|
1.Po.4
Спектрооскопия комбинационного рассеяния в исследованиях молекулярной колебательной динамики: результаты и перспективы.
Малиновский А. Л., Макаров А. А.В докладе суммированы результаты, достигнутые в период с 2004 по 2012 гг. в исследованиях молекулярной динамики [1] с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния света (КР) с временным раз-решением в качестве главного инструмента. Эти результаты позволили прояснить ряд механизмов внутримолекулярного перераспределения колебательной энергии (Intramolecular Vibrational Redistribution (IVR)) в молекулах класса терминальных ацетиленов. Объясняется, почему опробованные нами методики весьма затруднительно распространить на другие группы молекул. Предлагаются новые подходы обещающие пре-одолеть существующие трудности и оставляющие за КР одну из лиди-рующих позиций в исследованиях IVR.
Стендовый
|
1.Po.2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБРАБОТКИ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН НА ОСНОВЕ ПАН МЕТОДОМ РАМАНОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
Николаева А.В, Вербец Д.В., Самойлов В.М., Швецов А.А., Бардин Н.Г., Данилов Е.А., Пономарева Д.В., Тимощук Е.А.В работе были исследованы образцы углеродных волокон на основе пилиакрилонитрилла (ПАН), полученные при различной температуре обработки.На основании полученных данных была построена зависимость параметра ID/IG от температуры обработки для углеродных волокон на основе ПАН и получено уравнение для определения эффективной температуры обработки углеродных волокон на основе ПАН методом Рамановской спектроскопии.
Стендовый
|
1.Po.1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТАВА ПРОТОНЗАМЕЩЕННЫХ ВОЛНОВОДОВ НА ПОДЛОЖКАХ КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ МЕТОДОМ СПЕКТРОСКОПИИ МИКРО-КРС
Чиркова И.М.,Севостьянов О.Г., Кострицкий С.М., Marc De MicheliВ работе решалась задача определения кристаллической фазы в ионообменных оптических LiNbO3 волноводах с помощью спектроскопии КРС высокого пространственного разрешения. Известно, что структурно-фазовый состав протонзамещенных волноводов в ниобате лития может быть определен методами рентгеноструктурного анализа или/и инфракрасной спектроскопии, однако методика конфокальной спектроскопии микро-КРС предоставляет преимущества в изучении отдельных малых участков модифицированных приповерхностных слоев исходных кристаллических подложек, что особенно важно в случае получения гетерофазных волноводных систем.
Исследуемые волноводы были изготовлены методами мягкого протонного обмена (МПО) и протонного обмена с отжигом (ОПО) на полированных пластинах Z-срезов монокристаллов ниобата лития оптического качества, а их кристаллические фазы были предварительно идентифицированы стандартным методом инфракрасной спектроскопии отражения с переменным углом. Анализ параметров спектральных линий в поляризованных спектрах микро-КРС, измеренных в геометрии обратного рассеяния в диапазоне 100-1000 см-1 в режиме селективного возбуждения КРС по глубине протонзамещенного слоя, и сопоставление полученных данных с результатами измерений на отдельных участках калибровочных спектров ИК-отражения, позволил отчетливо разделить имеющиеся волноводы на группы принадлежности по фазовому составу.
Стендовый
|
1.Po.3
Применение метода главных компонент для анализа спектров комбинационного рассеяния вблизи доменных стенок в ниобате лития
Зеленовский П.С., Бурсон П., Фонтана М., Шур В.Я.Метод главных компонент – универсальный статистический метод анали-за больших массивов данных, заключается в разложении матрицы дан-ных по базису ортогональных компонент (главных компонент). Этот метод широко используется для классификации экспериментальных данных, в том числе и в спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС). В данной работе метод главных компонент использован для анализа спектров КРС, измеренных в кристалле ниобата лития с периодической доменной структурой. Показано, что метод главных компонент является альтернативой стандартному анализу параметров спектральных линий. Кроме того, обнаружено, что главные компоненты обладают различной чувствительностью к механическим напряжениям и электрическим полям вблизи доменных стенок. Исследование выполнено с использованием оборудования УЦКП «Современные нанотехнологии» УрФУ при поддержке Правительства РФ (постановление 211, контракт 02.A03.21.0006).
Стендовый
|
10.Po.1
СПЕКТРЫ ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ФАЗОВЫХ МОДИФИКАЦИЙ ТРИПТОФАНА
Горелик В.С., Умаров М.Ф.Исследованы спектры фотолюминесценции (ФЛ) трёх кристаллических фазовых модификаций ароматической аминокислоты триптофана: левой хирально-чистой фазы - L-триптофана; правой хирально-чистой фазы – D-триптофана и рацемической фазы - DL-триптофана. Метод анализа спектров ФЛ основан на волоконно-оптической регистрации с использованием малогабаритного спектрометра и системы обработки данных, позволяющей провести сравнение анализируемого спектра со спектром эталонного вещества. Возбуждение ФЛ осуществлялось импульсно-периодическим ультрафиолетовым лазером с длиной волны излучения 266 нм. Установлено отличие спектров ФЛ D- и L- триптофана, т.е. правой и левой форм триптофана. Наблюдаемое отличие можно объяснить тем, что центросимметричная кристаллическая структура DL- триптофана существенным образом отличается от нецентросимметричной кристаллической структуры D- и L- триптофана. Молекулярное взаимодействие между зеркально симметричными молекулами в рацемической фазе приводит к изменению вида соответствующих электронных спектров. С другой стороны, наблюдаемый эффект может быть использован для анализа хиральной чистоты промышленных препаратов, широко используемых в настоящее время для ускорения роста биомассы животных. Присутствие в пище правых изомеров триптофана, а также рацематов, входящих в состав белков может приводить к патологии потребителей таких продуктов Нарушение закона зеркальной симметрии в спектрах ФЛ левой и правой форм триптофана представляет принципиальный интерес.
Стендовый
|
12.Po.2
Применение Рамановской спектроскопии в геологоразведочном комплексе АК «АЛРОСА» (ПАО)
Бардухинов Л. Д., Монхоров Р.В.Показаны возможности использования Рамановской спектроскопии при проведении геолого-разведочных работ на алмазы в АК «АЛРОСА (ПАО). Метод применяется для идентификации минералов из кимберлитов, а также позволяет диагностировать включения в алмазах.
Стендовый
|
12.Po.1
Спектроскопия комбинационного рассеяния света природных графитов: сравнительный анализ
Бискэ Н.С.Представлены результаты исследования методом спектроскопии комбинационного рассеяния света природных графитов разного типа из известных месторождений: Завальевского и Ихальского (явнокристаллический крупно-среднечешуйчатый графит); Ботогольского (плотнокристаллический графит); Курейского, Норильского и Сэрэген (скрытокристаллический графит). Проведенные исследования показали, что каждая из разновидностей природного графита характеризуется определенным спектром, набором и значениями спектральных характеристик в области рассеяния первого и второго порядков. Наиболее однородным и совершенным по структуре является явнокристаллический чешуйчатый графит, ему незначительно уступает плотнокристаллический графит Ботогольского месторождения. В состав руды аморфного графита, структура которого существенно разупорядочена, входит графитоподобный углерод и метаморфизованный уголь (метаантрацит). Спектроскопия комбинационного рассеяния света дает возможность количественно (на основе КР-параметров) оценить степень совершенства кристаллической структуры графита и получить представление о характере и доле различных структурных дефектов. Метод спектроскопии КРС является весьма перспективным для прогнозной оценки качества графитовых руд и продуктов их обогащения.
Стендовый
|
2.Po.10
Динамика решетки, электронные и оптические свойства соединения CdB4O7 вычисленные Ab initio для трех структурных модификаций
Шинкоренко А.С., Зиненко В.И., Павловский М.С.С помощью программного пакета VASP, в рамках DFT подхода были вычислены частоты колебания решетки, упругие модули, плотность электронных состояний, оптический коэффициент абсорбции для трех структурных модификаций соединения CdB4O7. Для данного соединения известна лишь α-фаза, хотя для семейства вида AB4O7 характерно наличие двух фаз, что бы определить β-фазу была вычислена зависимость полной энергии от давления E(P) для трех рассматриваемых модификаций. По результатам расчетов сделано предположение о β-фазе соединения CdB4O7.
Стендовый
|
2.Po.8
Расчет структурных и колебательных свойств гептафторида (NH4)3TiF7 при низких температурах.
Герасимова Ю.В., Орешонков А.С., Рогинский Е.М.В программном пакете CASTEP выполнен квантово-химический расчет структурных и колебательных свойств низкотемпературной фазы (NH4)3TiF7 в рамках теории функционала электронной плотности (DFT).Фононный спектр рассчитан с использованием теории возмущений функционала плотности (DFPT). Параметр решетки оптимизированной структуры с использованием LDA приближения (11.414264 Å) получился на 3.1 % ниже, а полученный с использованием GGA (PBE) приближения (12.104707 Å) на 2.73 % больше чем экспериментальный параметр решетки (11.78287 Å) полученный при 143 K, что согласуется с результатами расчета структурных свойств других соединений при использовании данных приближений.
Расчет фононных спектров с использованием как LDA, так и GGA приближении не показал наличия мнимых мод колебаний, что говорит о том, что структура фазы Pa3 ̅стабильна даже при 0 К и самым низкотемпературным фазовым переходом в соединении (NH4)3TiF7 является переход из фазы P4/mnc в фазу Pa3 при 292.5 K. Расчетный фононный спектр области 1350–1700 см–1 соответствует изгибным колебаниям NH4, в области 2570–3260 см–1 колебаниям растяжения-сжатия связей N–H, колебания групп TiF6 находятся в области ниже 650 см–1.
Стендовый
|
2.Po.7
Определение длины связи Mo-O в тетраэдрах MoO4 методом КР спектроскопии
Орешонкова М.С., Орешонков А.С., Крылов А.С., Молокеев М.С., Втюрин А.Н., Атучин В.В.Исследована корреляция положения линии в спектрах комбинационного рассеяния связанной с полносимметричным колебанием тетраэдрических групп MoO4 и длинны связи Mo-O в некоторых молибдатах. Выполнено сравнение с теоретическими расчетами и выражением, предложенным Ф. Хардкастлом (F. Hardcastle, JRS, 21, 683 (1990)), связывающим длину связи Mo-O и частоту полносимметричного колебания MoO4.
Стендовый
|
2.Po.5
Проявление анизотропии полярных колебаний решетки
в спектрах КР δ-фазы кристалла BiB3O6
Стрикина Е.А., Орешонков А.С., Крылов А.С., Втюрин А.Н.Методом комбинационного рассеяния света исследованы ориентированные образцы δ-фазы кристалла BiB3O6, впервые получены поляризованные спектры этой фазы, выполнена их теоретико-групповая интерпретация. В выполнено сравнение спектров рассеяния на полносимметричных полярных колебаниях симметрии A1, полученных в геометриях рассеяния, соответствующих LO и TO колебаниям. С использованием результатов полуэмпирических расчётов динамики решетки данной структуры, выполненных в программном пакете LADY, определены типы колебаний и структурные единицы, дающие наибольшие величины LO-TO расщепления.
Стендовый
|
2.Po.9
Рамановская спектроскопия: включения в алмазах и минералах-спутниках
Угапьева С. С., Биллер А. Я., Горяйнов С.В., Понкратов К.В., Попов В.И., Олейников О.Б.Приводятся результаты изучения методом спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) включений в алмазах и минералах-спутниках из кимберлитовых трубок и россыпей Якутской алмазоносной провинции. Рассчитаны величины остаточного давления по спектрам КР включений оливина, коэсита в алмазах и кварца в гранатах. Средняя величина остаточного давления по данным КР спектроскопии включений оливина и коэсита (Pf~4,8±0,5 ГПа) соответствует условиям кристаллизации при модельной температуре роста алмаза 1200 С. По этим значениям оценка глубины кристаллизации алмазов из трубок Айхал и Удачная составляет не менее 165 км. Невысокие значения остаточного давления (Рвкл=0,08-0,3 ГПа) во включениях кварца в гранатах подтверждают принадлежность граната-хозяина к нижнекоровым породам. Раман картирование алмаза с включением хромита выявило значительные механические напряжения вблизи включения, уменьшающиеся с увеличением расстояния алмаз-включение. Кроме радиальной обнаружена и азимутальная зависимость напряжения вокруг включения, свидетельствующая о сильных напряжениях на вершинах и ребрах полиэдра хромита. Основная причина, вызывающая такие сильные напряжения - это совместный генезис алмаза и включения при высоких P, T условиях, которые приводят к напряжениям после охлаждения и снятия давления за счет различия в коэффициентах термического расширения и сжимаемости алмаза и хромита.
Стендовый
|
2.Po.6
Спектроскопия КР и кристаллохимия силикатов и германатов MI4MIIX3O9 (MI = Na, K; MII = Ca, Sr, Ba; X = Si, Ge)
Леонидов И.И.Большинство силикатов и германатов MI4MIIX3O9 (MI = Na, K; MII = Ca, Sr; X = Si, Ge) кристаллизуется в пространственной группе Pa−3. Строение соединений характеризуется наличием перпендикулярных направлению [111] колец [X12O36], X = Si, Ge, соединенных между собой октаэдрами MIO6 и MIIO6 (MI = Na, K; MII = Ca, Sr). Переход к барию приводит к понижению симметрии решетки до орторомбической (K4BaSi3O9, пр. гр. Ama2) и моноклинной (K4BaGe3O9, пр. гр. C2) и формированию в кристаллической структуре K4BaX3O9 (X = Si, Ge) цепочек [Si(Ge)6O18]∞. По результатам фактор-группового анализа и квантовохимических расчетов в рамках теории функционала плотности выполнено отнесение линий КР к внутренним и внешним колебаниям в структурах MI4MIIX3O9 (MI = Na, K; MII = Ca, Sr, Ba; X = Si, Ge). Варьирование иона щелочноземельного металла сопровождается не только сменой кольцевого мотива строения подрешетки GeO4 на цепочечный, но и существенными локальными искажениями октаэдров MIO6 и MIIO6, что находят наглядное отражение в области волновых чисел 50–600 см−1 на колебательных спектрах. Исследования проведены в ЦКП ИХТТ и ИВТЭ УрО РАН и поддержаны стипендией Президента РФ (СП–931.2016.1).
Стендовый
|
2.Po.1
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛОВ LiNbO3 ПРИ ФЕМТОСЕКУНДНОЙ ЗАПИСИ СВЕТОВОДОВ
Кострицкий С.М., Бухарин М.А., Коркишко Ю.Н., Федоров В.А.,
Скрябин Н.Н., Севостьянов О.Г., Чиркова И.М.
Под действием сильно сфокусированного фемтосекундного (фс) лазерного излучения в оптически прозрачных средах может наблюдаться эффект перманентного изменения показателя преломления. Он может быть использован для создания канальных световодов в целях интегральной оптики. В настоящей работе решалась проблема подавления негативных сопутствующих явлений (аморфизация структуры, появление сегнетоэлектрических микродоменов), появляющихся спонтанно при фс-записи световодов на малой глубине под поверхностью ниобата лития. В результате исследования была разработана технология, впервые позволяющая записывать волноводы на сверхмалой глубине (2 - 15 мкм). Для создания индуцированных структур использовался фс-лазер (360 фс, 1,04 мкм) и безмасляный микрообъектив с высокой числовой апертурой (NA = 0,8). Следует отметить, что стандартные методики не позволяют определять изменения кристаллической структуры в канальных оптических световодах, из-за их малого размера (ширины каналов составляют от 4 до 7 мкм). Для решения этой задачи мы использовали спектроскопию микро-КРС, имеющую высокое пространственное разрешение (около 1 мкм), достаточное для детального исследования профиля канальных световодов. Использование спектроскопии микро-КРС позволяет проведение экспресс-анализа по выявлению нежелательной аморфизации структуры, которая проявляется в появлении широкой полосы (750 - 950 см-1) в спектрах КРС световодов. Полученные результаты позволили провести оптимизацию процесса фс записи канальных световодов в кристаллах LiNbO3, т.е. позволили определить диапазон оптимальных значений энергии фс импульсов и скорости записи.
Стендовый
|
2.Po.4
Исследование кристалла LaF3 методом спектроскопии комбинационного рассеяния света
Ершов А. А., Орешонков А. С., Крылов А. С., Воронов В. Н., Рогинский Е. М.Кристаллы трифторидов с редкоземельными элементами ReF3 (Re = La, Ce, Pr, Nd) обладающют тригональной симметрией с пространственной группой P-3c1, Z=6. LaF3 широко применяется в изготовлении и изучении фторидных стекол.
Экспериментальные данные были получены с помощью спектрометра комбинационного рассеяния света Horiba Jobin Yvon T64000 при изменении температуры. В качестве источника возбуждения было использовано излучение 514 нм Ar+-лазера (Spectra-Physics Stabilite 2017).
Выполнена оптимизация геометрии структуры, расчет колебательных спектров в рамках теории функционала плотности (DFT). В расчетах использовано приближение обобщённых градиентов (GGA) и приближение локальной плотности (LDA). Из двух возможных симметрий исследуемого соединения с пространственными группами P-3c1 и P63mc стабильной оказалась только тригональная. Наилучшее согласие теории и эксперимента было получено с использованием LDA функционала.
Стендовый
|
2.Po.3
In situ КР-спектроскопическое исследование разложения таумасита при одновременно высоких P-T-параметрах
Горяйнов С.В., Лихачева А.Ю., Крылов А.С., Втюрин А.Н.Таумасит Ca3Si(OH)6(SO4)(CO3)12H2O – минерал с необычным составом, включающим три летучих компонента, индикатор сульфатной атаки в бетонах. Поведение таумасита при высоких давлениях было недавно исследовано рентгенодифракционным методом в среде He (Ardit et al., Min. Mag. 2014), методом КР в спиртовой и KBr средах (Goryainov, J. Raman. Spec. 2016). Барическое поведение минерала в водной среде ранее не изучалось.
Методом КР спектроскопии (J.Y. T64000) с использованием резистивно-нагреваемой алмазной ячейки (EasyLab) проведено in situ исследование таумасита (Нью-Джерси, США) при давлении водной среды до 6 ГПа и температуре до 200 °C. Прослежена стабильность таумасита при различных Р-Т параметрах, включая 4.6 ГПа, 130 °C и ~2 ГПа, 163 °C. Барические сдвиги частот полос таумасита в воде аналогичны таковым, наблюдаемым при сжатии в спиртовой среде, что свидетельствует об отсутствии заметной сверхгидратации в этой структуре. В области ~4-5.5 ГПа наблюдались полиморфные переходы. При повышении температуры до 200 °C при ~2 ГПа таумасит разлагается на несколько минералов: арагонит, гипс и частично аморфизованный силикат. Неразложившаяся часть кристалла таумасита после снятия высоких Р-Т условий показала уширенный КР спектр с частично разупорядоченной структурой и сдвигом основной полосы (от исходного 991 до 985 см–1). Полученные данные несколько расширяют область стабильности таумасита и демонстрируют in situ разложение минерала.
Стендовый
|
2.Po.2
Спектроскопия КР Na+-допированного майенита
Толкачева А.С., Леонидов И.И., Шкерин С.Н.Представления о кристаллическом строении майенита Ca12Al14O33 в процессе их развития претерпели ряд изменений. Каркас решетки алюмината (пр. гр. I-43d) состоит из полых квазисферических элементов, кэйджей [Ca24Al28O64]4+. Сохранение электронейтральности достигается за счет не входящих в [Ca24Al28O64] двух слабосвязанных анионов O2– в дополнительной кристаллографической позиции с заселенностью 1/6. Целью работы является верификация накопленных кристаллохимических сведений о строении майенита на примере твердого раствора
Ca12–2xNa2xAl14O33–x (0.0 ≤ x ≤ 0.9) по данным рентгеноструктурного анализа и колебательной спектроскопии. Работа выполнена в ЦКП «Состав вещества» при поддержке гранта РФФИ № 17–03–01280а.
Стендовый
|
3.Po.5
СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАТОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ LiFeO3 И LiFePO4, ПОЛУЧЕННЫХ ЭКСТРАКЦИОННО-ПИРОЛИТИЧЕСКИМ СПОСОБОМ
Патрушева Т.Н.1, Корец А.Я.1, Кирик С.Д.1, Михлин Ю.Л.2,
Чудинов Е.А.2 и Петров С.К.3
Сибирский федеральный университет, Красноярск, 660036, Россия
(E-mail: Korets1947@rambler.ru)
2Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, 660036, Россия
3Балтийский технический университет ВОЕНМЕХ им. Д.Ф. Устинова,
Санкт-Петербург, 195427, Россия
Исследованы перспективные железо-литий оксидные катодные материалы для литий-ионных аккумуляторов, полученные экстракционно-пиролитическим методом. Показана возможность получения фосфорсодержащих катодных материалов Li-Fe-P-O c использованием ди-2-этилгексилфосфорной кислоты. Проведены микроструктурные исследования дисперсных материалов Li-Fe-O и Li-Fe-P-O методами рентгенофотоэлекронной спектроскопии, рентгеновской дифракции и колебательной спектроскопии. Установлены условия формирования кристаллических фаз этих дисперсных материалов. Спектральными методами установлено, что полученный материал содержит в своем составе углерод, который способствует улучшению подвижности электронов.
Стендовый
|
3.Po.4
К методике исследования локальных особенностей структуры минералов-концентраторов редкоземельных и радиоактивных элементов по данным рамановской спектроскопии (на примере природного титанита)
Вотяков С.Л., Панкрушина Е.А., Замятин Д.А., Щапова Ю.В.Рамановская спектроскопия - эффективный метод идентификации и изучения локальных особенностей структуры (состава) твердофазных веществ, в том числе зерен минералов и микровключений в них. Минералы - сложный с методической точки зрения объект: они, как правило, неоднородны и содержат примеси, люминесценция которых затрудняет анализ рамановских данных. В работе предложен и апробирован на примере серии проб из уральских геологических объектов комплексный подход к исследованию локальных особенностей структуры зерен титанита (CaTiSiO4), минерала-концентратора редкоземельных и ра¬диоактивных элементов, включающий локальный анализ содержания Ca, Ti, Si, О, Аl, Fe, Nb и др.; изучение структурного состояния и зональности на основе анализа BSE-, CL-изображений, карт распределения элементов, спектров рамановского рассеяния и фотолюминесценции (микроанализатор CAMECA SX100, микроспектрометр LabRam HR800 Evolution). Рассмотрены вопросы картирования зерен, основанные на спектроскопических данных - значениях ширин (положения) линий, связанных с колебательными модами [TiO6]8- и со свечением примеси Nd3+. На основании анализа карт выявлена зональность зерен; выполнена физико-химическая интерпретация полученных данных, составляющая основу для петрогенетических построений.
Работа выполнена в ЦКП «Геоаналитик» при поддержке гранта РНФ 16-17-10283.
Стендовый
|
3.Po.3
Спектры комбинационного рассеяния света природных
высокожелезистых глинистых минералов - нонтронитов
Мороз Т. Н., Пальчик Н. А. и Горяйнов С.В.Изучены спектры комбинационного рассеяния природных нонтронитов различного генезиса с использованием излучения в ближнем ультрафиолете, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Показано, что в КР спектрах образцов из Восточной Сибири, в отличие от морских и океанических, при возбуждении лазерами с длинами волн 325 и 532 нм проявляются все характеристические для нонтронита полосы. Валентные колебания гидроксильных групп наблюдались при 3566 и 3581 см-1 , низкочастотные полосы регистрировались при 240, 188, 165, 92 и 243, 187, 166, 91 см-1 для образцов Салаирского кряжа и Ольхонского региона, Западное Прибайкалье, соответственно. Обсуждается возможность уточнения симметрии при совместном использовании методов ИК и КР спектроскопии. Так для нонтронита пространственные группы (пр. гр.) C2/m, C2 или PI имеют единые законы дифракционного погасания, тогда как по ИК и КР спектрам эти группы различимы. В случае C2 и PI пр. гр. все колебания активны как в ИК, так и в КР спектрах, а для пр. гр. C2/m колебания, активные в ИК не активны в КР, и наоборот. В пределах ошибки измерений совпадения полос не наблюдалось, что делает предпочтение для пр. группы C2/m для Салаирского образца. Высокая дисперсность, низкая структурная упорядоченность, наличие большого числа микроэлементов и бактериальная природа морских и океанических нонтронитов не позволили зарегистрировать их КР спектры на большом люминесцентном фоне и наложении КР спектров некоторых био-маркеров.
Стендовый
|
3.Po.2
Применение спектроскопии КРС для определения содержания компонентов системы NdOCl – NdCl3 • 6H2O
Закирьянова И.Д., Таланкина А.Ю., и Вовкотруб Э.Г.На примере бинарной смеси NdOCl – NdCl3 • 6H2O предложен метод определения содержания оксихлоридов РЗМ в солевых системах, основанный на анализе концентрационной зависимости отношения интенсивностей характеристических колебательных полос.
Стендовый
|
3.Po.1
Температурное исследование BBN керамики методом КРС
Крылова С. Н., Крылов А. С., M. Adamczyk, L. Kozielski, Орешонков А. С., Шабанов А. В., Втюрин А.Н.
Материалы со структурой Ауривиллиуса находят приложение при создании сегнетоэлектрических устройств памяти, конденсаторов, нелинейных элементов варисторного типа, ультразвуковых и рентгенографических устройств. Сегнетоэлектрические свойства BaBi2Nb2O9 были обнаружены Смоленским. Соответствующий фазовому переходу пик диэлектрической проницаемости в подобных материалах размыт, поэтому невозможно определить температуру фазового перехода с большой точностью, поскольку изменения происходят в некотором достаточно широком интервале температур, составляющем иногда десятки градусов. В данной работе выполнены исследования в сегнетоэлектрической керамике BaBi2Nb2O9 в области температур от 8 до 550 K методом комбинационного рассеяния света. Особое внимание уделено области размытого фазового перехода. Представлены правила отбора в тетрагональных фазах I4/mmm и I4mm. Проанализированы зависимости частот и ширин спектральных линий от температуры. Выполнен феноменологический расчет колебательного спектра в обеих фазах. Определены формы и симметрия наблюдаемых колебаний. Показано, что значительные изменения с температурой происходят спектрах при охлаждении наблюдаются также в области средних частот от 500 до 700 cm-1, соответствующей колебаниям ионов кислорода.
Стендовый
|
4.Po.4
Изменение мод комбинационного рассеяния света в одностенных углеродных нанотрубках в процессе их заполнения молекулами хлорида меди
Ерёмин Т. В, Тонких А. А., Кудряшова Е.М., Образцова Е.Д.В настоящее время, для получения одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) с желаемыми свойствами, используется несколько подходов. Например, усовершенствованные технологии синтеза, позволяющие получить фракции ОУНТ с узким распределением по диаметру, технологии пост-синтезной обработки, такие как выделение фракции ОУНТ с определенной хиральностью и Функционализация ОУНТ
Функционализация ОУНТ может осуществляться, в частности, посредством заполнения внутренних каналов нанотрубок молекулами акцепторов [1]. В данной работе исследуется изменение спектров комбинационного рассеяния ОУНТ непосредственно в процессе их заполнения хлоридом меди. Получены зависимости положений и интенсивностей основных мод комбинационного рассеяния от времени заполнения. Обсуждается связь диаметра ОУНТ с эффективностью допирования.
Стендовый
|
4.Po.3
МОДИФИКАЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОДНОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК С РАЗЛИЧНЫМ ТИПОМ ПРОВОДИМОСТИ ПРИ ЗАПОЛНЕНИИ ХЛОРИДОМ МЕДИ
Ерёмина В. А., Федотов П. В., Образцова Е.Д.Спектроскопия комбинационного рассеяния света является одним из наиболее информативных методов исследования одностенных углеродных нанотрубок. Используя резонансное возбуждение на определённых длинах волн, можно исследовать как металлические так и полупроводниковые нанотрубки. В данной работе с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света были исследованы фракции разделённых одностенных углеродных нанотрубок до и после заполнения их хлоридом меди. Смещение тангенциальной моды в область больших частот, изменение её формы, а также подавление дыхательных мод подтверждает допирование нанотрубок. Также было показано, что допинг является более эффективным при заполнении металлических нанотрубок.
Стендовый
|
4.Po.2
Исследование пленок SBN/Pt/Si методом спектроскопии комбинационного рассеяния света
Анохин А.С., Лянгузов Н.В., Павленко А.В.Твердый раствор Sr0.5Ba0.5Nb2O6 (SBN-50) являются одноосным полярным соединением со структурой тетрагональной вольфрамовой бронзы и обладает уникальным набором свойств (оптических, пьезоэлектрических и др.), представляющих интерес как для фундаментальных исследований, так и для прикладных целей. Методом газоразрядного RF-напыления были получены пленки данного твердого раствора сегнетоэлектрика-релаксора SBN-50 на подложке (111)Pt/(001)Si.
Были получены и проанализированы спектры КРС в диапазоне температур 300-700 K. Линии в спектрах достаточно широки, а их количество значительно меньше теоретически предсказанных мод, что связано, в первую очередь, с катионной неупорядоченностью структуры ТВБ. Наибольший вклад в интенсивность спектра пленки SBN вносят три широкие полосы в районе 230 cm-1, 630 cm-1 и 850 cm-1 (линии от подложки Si экранируются слоем платины). Полоса 630 cm-1 связана с фононными модами A1 симметрии, поляризованными вдоль оси Z, вдоль которой атомы должны смещаться в процессе фазового перехода. Показано, что температурная зависимость частоты и полуширины полосы 630 см-1 в спектре КРС пленки SBN показывает четкую аномалию при сегнетоэлектрическом фазовом переходе.
Стендовый
|
4.Po.1
Исследование аморфных нанокластеров и нанокристаллов германия в диэлектрических пленках методом спектроскопии комбинационного рассеяния света
Володин В. А., Черков А.Г., Камаев Г.Н.Нанокристаллы (НК) кремния и германия в диэлектрических плёнках – это квантовые точки, вследствие квантоворазмерного эффекта их электронные и оптические свойства зависят от размеров. Фононы, как и электроны, локализованы в НК, поэтому их частота также зависит от размеров. Модель локализации фононов (phonon confinement model) развивается уже более 30-ти лет, но совершенствуется до настоящего времени.
В плёнках GexSiO2(1-x), (0
Стендовый
|
4.Po.5
Исследование локальных структурных неоднородностей электродных материалов методом анализа больших данных спектров КРС
Пелегов Д.В., Слаутин Б.Н., Горшков В.С., Зеленовский П.С., Кошкина А.А., Пряхина В.И., Холкин А.Л., Шур В.Я.
Стендовый
|
5.Po.1
Эффект фотовыцветания цитохромов в эмбрионах мыши, замораживаемых в присутствии глицерина и пропиленгликоля
Сажина Е.А., Окотруб К.А., Амстиславсикий С.Я.Технология криоконсервации биологических объектов, в частности преимплантацонных эмбрионов, является одним из перспективных методов сохранения вымирающих видов и широко используется в различных отраслях, таких как: медицина, биология и другие. Одним из результатов криоповреждения является нарушение процесса клеточного дыхания после размораживания. В связи с этим, возникает задача бесконтактного исследования состояния белковых комплексов входящих в состав дыхательной электрон транспортной цепи. К сожалению, в настоящее время не существует отработанных методик позволяющих исследовать изменения в работе дыхательной транспортной цепи в клетках при замораживании. Одним из перспективных подходов, для температурного исследования процессов дыхания в замораживаемых клетках является изучение резонансного КРС от цитохромов.
Работа посвящена результатам исследования резонансного комбинационного рассеяния света цитохромов в преимплантационных эмбрионах мыши, замораживаемых в криопротекторном растворе пропиленгликоля и глицерина. Получены спектры комбинационного рассеяния света для клеток при четырех заданных температурах (-20 °C, -40 °C, -65 °C, -120 °C). Был исследован процесс фотовыветания резонансного комбинационного рассеяния света цитохромов. Показано, что температурная зависимость скорости фотовыцветания линий цитохромов, при замораживании в растворе пропиленгликоля отлична от зависимости, полученной в случае глицерина.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 16-04-01221
Стендовый
|
