2022

С использованием методов оптической спектроскопии были получены значимые результаты для ряда задач материаловедения, химической и биологической физики:

Измерены низкочастотные спектры КРС фосфолипидных мембран DОPC в температурном диапазоне 200-316 К, сделан вывод о слабом эффекте ненасыщенности и температуры на проявление слоевого пика и широкой полосы, отражающей вклад акустических фононов. Продемонстрировано, что методом РМБ возможно определение сосуществования доменов разных фаз в многокомпонентных фосфолипидных мембранах. Методом РМБ определена добротность 10 ГГц акустических фононов стеклующегося дибутилфталата. Сделан вывод, что аномалия в районе 160 К связана с перераспределением времен релаксаций. Получена температурная зависимость коэффициента диффузии в многослойных планарных мембранах насыщенного (DPPC) и ненасыщенного (DOPC) фосфолипидов методом восстановления флюоресценции после обесцвечивания. Решена задача определения связи пространственных флуктуаций упругих констант на нанометровом масштабе с параметрами бозонного пика в стеклах, показана перспективность рассмотрения ионных жидкостей как стеклующихся материалов.

Методом спектроскопии КРС были определены степень ненасыщенности и температура фазового перехода в эмбрионах домашней кошки и мыши после культивирования со стеариновой кислотой. Показано, что для эмбрионов обоих видов добавление стеариновой кислоты приводит к значительному увеличению температуры фазового перехода. Для эмбрионов мыши со степенью ненасыщенности, соответствующей I(С=С)/I(sCH) ≤ 0.11, часть липидов оказывается в упорядоченном конформационном состоянии уже при температуре культивирования. Увеличение доли липидов в упорядоченном конформационном состоянии коррелирует со снижением способности эмбрионов к развитию in vitro. Температурные измерения КРС от фракций лизата стволовых клеток показали, что фракции разной плотности претерпевают фазовый переход при разных температурах. Таким образом, было продемонстрировано, что общепринятое сопоставление определенного типа клеток и одной температуры липидного фазового перехода не является корректным.

Для пленок SBN субмикронных толщин определена эволюция дипольного момента по сигналу генерации второй гармоники, а по спектру КРС охарактеризован фазовый переход. Показано, что особенности подложки, на которую нанесена пленка, существенно влияют на механические напряжения в пленке, приводящие как к сдвигу температуры перехода, так и к понижению симметрии кристаллической решетки пленки при температурах выше фазового перехода. Развитые методы характеризации нелинейных свойств кристаллов с применением сигнала генерации второй гармоники были использованы в совместных работах нашей научной группы при исследовании новых нелинейных кристаллов Rb₃SmB₆O₁₂. Метод КРС был применен к характеризации кристалла Pr₂(SO₄)₃, выращенного методом преципитации, данные КРС сравнивались с результатами численного расчета. Получены и проанализированы низкочастотные спектры КРС полуорганического кристалла GUHP для различных поляризационных условий; показано наличие терагерцовых фононных мод и их связь с диэлектрическим откликом, определяющим терагерцовую генерацию. Развита спектроскопия низкочастотных мод для полупроводниковых платилеток. Развиты и применены методы Монте-Карло для описания упорядочения электрических диполей воды в кристаллических порах. С использованием метода КРС нами было показано, что углеродные пористые материалы, полученные из сырья на основе биомассы, более разупорядочены, чем материалы, полученные из торфа, и имеют более высокое содержание карбонильных групп, чем материалы на основе минерального сырья. Метод КРС позволил определить фазовое состояние фосфора внутри одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ), который оказался волокнистым красным фосфором.