2021

В 2021 году с использованием методов оптической спектроскопии получены значимые результаты для ряда задач материаловедения, химической и биологической физики.

Метод КРС впервые применен для построения фазовых диаграмм фосфолипидов. Продемонстрировано преимущество подхода КРС картирования, заключающееся в возможности определять состав и конформационное состояние микромасштабных доменов по единственному образцу. Для тройной диаграммы DOPC/DPPC-d62/Chol определены составы бислоев, которые представляют собой смесь доменов двух типов, различающиеся по составу и фазовому состоянию. Размер определяемых таким способом доменов превышает 1 мкм.

Проведены исследования быстрой релаксации в полимерном стеклующемся материале (полиизопрене). Эти данные сравнивались с результатами диэлектрической и позитрон-аннигиляционной спектроскопии. По этим результатам опубликована статья [11]. Данные для РМБ от древнего янтаря (стеклующаяся смола) были проанализированы для определения коэффициента Пуассона; показано отклонение от соотношения Коши, которое было интерпретировано особенностями межмолекулярного взаимодействия [12].

Спектроскопия КРС позволила охарактеризовать изменения в липидном составе эмбрионов и ооцитов мыши и домашней кошки и выявить влияние этих изменений на фазовый переход липидов. Предложен и реализован подход выделения липидного вклада с помощью метода главных компонент. По данным КРС культивирование с линолевой кислотой позволяет почти вдвое увеличить степень ненасыщенности липидов в эмбрионах мыши [5]. В случае богатых липидами эмбрионов домашней кошки из данных КРС следует оценка 10 % для увеличения степени ненасыщенности. Показано, что добавление линолевой кислоты приводит к снижению температуры липидного фазового перехода, определенного по спектрам КРС.

Развитые в лаборатории методы ГВГ были применены к исследованиям новых композитных структур на базе оксида индия [4], кристаллических боратов Rb₃Tm₂B₃O₉ [10] и селенидов AgLiGa₂Se₄ [13]. При исследовании кристаллов, синтезированных новым способом, использовался метод КРС, позволяющий описать колебательный спектр, а по ширине пиков сделать вывод о качестве кристаллов. В коллаборации с другими исследовательскими организациями так были исследованы кристаллы Cu₂ZnSnS₄ [7]. Измерения КРС были сделаны для проверки численных расчётов колебательных мод в ряде актуальных материалов: кристаллов BaLaCuS₃ [9] и аллотропных форм фосфора [6].

Вычисления методом Монте Карло позволили выявить характерные особенности сегнетоэлектрического фазового перехода электрических диполей молекул воды, заключенных поодиночке в нанополости кристалла кордиерита [1]. Рассчитана диэлектрическая проницаемость иона в ангармоническом потенциале при различных значениях частоты и температуры и показано, что данная модель соответствует уникальным экспериментальным данным для кристалла гексаферрита [2]. Предложена модификация эксперимента для субпикосекундного переключения сегнетоэлектрической поляризации импульсом инфракрасного лазера, где учтёно влияние деполяризующего поля [3].