|
|
||||||
|
Исследования конденсированного состояния вещества
с использованием современных методов нейтронографии
| Руководители темы: | Козленко Д.П. Аксёнов В.Л. Балагуров А.М. |
Участвующие страны и международные организации:
Азербайджан, Аргентина, Беларусь, Болгария, Великобритания, Венгрия, Вьетнам, Германия, Египет, Индия, Испания, Италия, Казахстан, Латвия, Молдова, Монголия, Норвегия, Польша, Россия, Румыния, Сербия, Словакия, Таджикистан, Тайвань, Узбекистан, Украина, Франция, Чехия, Швейцария, ЮАР, Япония.
Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Изучение структуры, динамики и микроскопических свойств новых материалов и наносистем, интересных с точки зрения фундаментальных исследований в области физики конденсированных сред, химии, материаловедения, биофизики, геофизики, или имеющих большое значение для развития нанотехнологий в сфере электроники, фармакологии, медицины, методами рассеяния нейтронов и комплементарными методами.
Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:
- В результате реализации научной программы будут получены новые физические результаты по микроскопическим свойствам новых материалов и наносистем, имеющие важное значение для развития современных представлений в области физики конденсированных сред, химии, материаловедения, биофизики, геофизики и развития нанотехнологий в сфере электроники, фармакологии, медицины. Будут экспериментально проверены теоретические предсказания и модели, обнаружены новые явления и закономерности. В результате реализации методической программы будет проведена модернизация существующих и создание новых спектрометров на ИЯУ ИБР-2, что позволит расширить область их применения для проведения междисциплинарных научных исследований новых материалов и наносистем.
Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:
- Определение характеристик атомной и магнитной структуры функциональных и наноструктурированных материалов, проявляющих интересные физические явления, и перспективных для практических применений, в широком диапазоне термодинамических параметров, выявление роли структурных параметров и кластерообразования в формировании физических свойств.
- Анализ особенностей атомной и магнитной структуры наноструктурированных магнитных материалов.
- Определение структурных изменений при процессах заряда-разряда и их взаимосвязи с микроструктурой электродов различного состава в малогабаритных источниках электрического тока.
- Анализ процессов осаждения электрически активных ионов из жидких электролитов на электрохимические границы раздела в процессе их функционирования.
- Установление эффектов близости в магнитных слоистых наноструктурах и анализ их магнитных свойств в постоянных и переменных магнитных полях.
- Определение структурной устойчивости коллоидных систем, в том числе медико-биологических растворов, в объеме и на межфазных границах в различных условиях.
- Определение структуры наносистем на основе композиционных углерод- и кремний содержащих материалов, в том числе на основе фуллеренов, наноалмазов и их биоактивных производных.
- Определение структурных характеристик магнитных эластомеров и карбосилановых дендримеров, перспективных для технологических применений.
- Определение структуры и колебательных спектров молекулярных комплексов: ионно-молекулярных инклюзивных материалов и комплексов с переносом электрического заряда, структурных и динамических параметров водородных связей в биологически активных материалах.
- Выявление молекулярных механизмов взаимодействия белков и мембран, процессов димеризации, кристаллизации и функциональных характеристик надмолекулярных структур и молекулярных комплексов.
- Определение структурных характеристик и диффузионных свойств липидных наносистем в интересах изучения процессов транспорта лекарственных средств через кожу.
- Изучение метаморфических, геодинамических и эволюционных процессов в литосфере по данным о текстурах глубинных и приповерхностных горных пород. Выявление природы сейсмической анизотропии.
- Определение остаточных внутренних напряжений и микродеформаций в реальных промышленных изделиях и современных конструкционных материалах, возникающих в результате различных технологических процессов (металло- и термообработка, сварка и др.).
- Определение взаимосвязи между микроструктурой и термомеханическими свойствами перспективных функциональных и конструкционных материалов (стали, сплавы, композиты, металлокерамики и т.д.).
- Построение 3D моделей внутреннего строения объектов культурного и природного наследия, промышленных материалов и изделий по данным нейтронной томографии.
- Уточнение механизмов радиационных повреждений твердых тел, получение ресурсных данных по радиационной стойкости материалов.
Реализация методической программы развития спектрометров на ИЯУ ИБР-2:
- Улучшение технических параметров и расширение экспериментальных возможностей нового дифрактометра ДН-6 для исследования микрообразцов (замена хвостовой части нейтроновода, разработка и создание камер высокого давления, инфраструктуры для зарядки камер).
- Улучшение технических параметров и расширение экспериментальных возможностей многофункционального рефлектометра ГРЭИНС (установка поляризационной системы, разработка и создание новых электрохимических и жидкостных ячеек для проведения экспериментов).
- Модернизация действующих спектрометров на ИЯУ ИБР-2 (ФДВР, РТД, ДН-12, ЮМО, ФСД, РЕФЛЕКС, РЕМУР, СКАТ, ЭПСИЛОН, ДИН-2ПИ) направленная на улучшение их технических характеристик – увеличение светосилы, улучшение фоновых условий, усовершенствование системы сбора данных и расширение имеющихся экспериментальных возможностей.
- Создание макетного варианта спектрометра малоуглового спин-эхо рассеяния на 9 канале.
- Разработка концепции модернизации или реконструкции спектрометра неупругого рассеяния НЕРА и начало ее поэтапной реализации.
- Улучшение технических характеристик спектрометра радиографии и томографии на 14 канале (пространственного разрешения, радиационной устойчивости детекторной системы).
- Адаптация корреляционного спектрометра FSS на 13 канале реактора ИБР-2 и улучшение его технических параметров. Дальнейшее развитие корреляционного RTOF-метода.
- Разработка и создание элементов основной конфигурации спектрометра малоуглового рассеяния и имиджинга (система формирования нейтронного пучка, биологическая защита).
- Развитие нейтронных методов исследования конденсированных сред, включая спин-эхо, нейтронные стоячие волны, изотопная рефлектометрия нейтронов, нейтронный магнитный резонанс, радиографию, томографию и др. методики.
- Разработка методов нейтронного рассеяния для in-operando мониторинга и изучения электрохимических материалов и интерфейсов.
Проекты по теме: |
|||
|---|---|---|---|
| Название проекта | Руководитель проекта | Приоритет проекта (сроки реализации) |
|
| 1. | ЭЛХИМ-НР | Авдеев М.В. Заместители: Петренко В.И. Бобриков И.А. |
1 (2018-2020) |
| Основные этапы темы: | |||
|---|---|---|---|
| Этап темы или эксперимент | Руководители | Статус проекта или эксперимента | |
| Лаборатория или другие подразделения ОИЯИ Ответственные от лаборатории |
Основные исполнители | ||
| 1. | Исследование структуры и свойств новых функциональных материалов |
Балагуров А.М. Козленко Д.П. |
|
| ЛНФ |
Аргымбек Б., Аскеров Э.Б., Бескровный А.И., Бобриков И.А., Голосова Н.О., Ермакова Е.В., Кичанов С.Е., Краус М.Л., Лукин Е.В., Миронова Г.М., Неов Д., Павлюкойч А., опов Е., Руткаускас А.В., Савенко Б.Н., Самойлова Н.Ю., Сумников С.В., То С.Т., Турченко В.А. |
| ЛИТ |
Злоказов В.Б. |
| 2. | Исследование структуры и свойств материалов в экстремальных условиях |
Козленко Д.П. |
|
| ЛНФ |
Белозерова Н.М., Джабаров C.Г., Кичанов С.Е., Лукин Е.В, Руткаускас А.В., Савенко Б.Н. |
| 3. | Изучение фундаментальных закономерностей переходных процессов в конденсированных средах |
Балагуров А.М. |
|
| ЛНФ |
Бескровный А.И., Бобриков И.А., Иваньшина О.Ю., Миронова Г.М., Неов Д.Г., Попов Е., Самойлова Н.Ю, Симкин В.Г. |
| 4. | Компьютерное моделирование структуры и свойств новых материалов |
Павлюкойч А. |
|
| ЛНФ |
Дружбицки К., Лучиньска К. |
| 5. | Исследование магнитных свойств слоистых наноструктур |
Никитенко Ю.В. |
|
| ЛНФ |
Жакетов В.Д., Кожевников С.В. |
| 6. | Исследование структуры углерод- и кремнийсодержащих наноматериалов |
Аксенов В.Л. |
|
| ЛНФ |
Кизима О.А., Нагорная Т., Тропин Т.В., Томчук А.А., Худоба Д. |
| 7. | Исследование наноструктур и возможностей их применения в качестве носителей для доставки лекарств |
Худоба Д.М. |
|
| ЛНФ |
Луджик-Дыхто К.Б., Нагорная Т., Назарова А., Яжджевска М. |
| 8. | Исследование молекулярной динамики функциональных материалов |
Худоба Д.М. |
|
| ЛНФ |
Бильски П., Валишевский Я., Горемычкин Е., Дружбицки К., Лучиньска К., Луджик-Дыхто К.Б., Нагорная Т., Назарова А., Яжджевска М. |
| 9. | Исследование дисперсных систем и сложных жидкостей в объеме и на межфазных границах |
Авдеев М.В. |
|
| ЛНФ |
Артикульный А.П., Гапон И.В., Кузьменко М.О., Нагорный А.В., Петренко В.И., Томчук А.В., Холмуродов Х.Т. |
| 10. | Структурный анализ полимерных и нанодисперсных материалов |
Балашою М. |
|
| ЛНФ |
Исламов А.Х., Иваньков О., Куклин А.И., Рогачев А.В., Соловьев Д.В. |
| 11. | Исследование надмолекулярной структуры и функциональных характеристик биологических макромолекул, комплексов и мембранных белков |
Куклин А.И. |
|
| ЛНФ |
Балашою М., Горшкова Ю.Е., Исламов А.Х., Иваньков О., Ковалев Ю.С., Муругова Т.Н., Набиев А.А., Рогачев А.В., Соловьев Д.В. |
| ЛИТ |
Соловьев А.Г., Соловьева Т.В. |
| 12. | Исследования структуры и свойств липидных мембран и липидных комплексов |
Киселев М.А. |
|
| ЛИТ |
Земляная Е.В., Жабицкая Е.И. |
| 13. | Исследование текстуры и свойств минералов, горных пород и конструкционных материалов |
Шеффцюк К. Николаев Д.И. |
|
| ЛНФ |
Алтангэрэл Б., Васин Р.Н., Зель И.Ю., Иванкина Т.И., Лычагина Т.А., Сиколенко В.В. |
| 14. | Неразрушающий контроль внутренних напряжений в промышленных изделиях и конструкционных материалах |
Бокучава Г.Д. |
|
| ЛНФ |
Васин Р.Н., Круглов А.А., Левин Д.М., Мухаметулы Б., Папушкин И.В., Сумин В.В., Тамонов А.В., Таран Ю.В. |
| 15. | Интроскопия внутренней структуры и процессов в промышленных изделиях, горных породах, объектах культурного и природного н аследия |
Козленко Д.П. Бокучава Г.Д. |
|
| ЛНФ |
Кичанов С.Е., Лукин Е.В., Назаров К., Руткаускас А.В., Савенко Б.Н. |
| 16. | Исследование радиационных повреждений конденсированных сред |
Тютюнников С.И. (ЛФВЭ) |
|
| ЛФВЭ |
Ефимов В.В., Ефимова Е.А., Замятин Н.И., Ковалев Ю.С., Крячко И.А., Рогачев А.В., Шаляпин В.Н. |
| 17. | Развитие нейтронных методов исследования наносистем и материалов |
Боднарчук В.И. Бокучава Г.Д. Козленко Д.П. |
|
| ЛНФ |
Кичанов С.Е., Кожевников С.В., Лукин Е.В., Никитенко Ю.В., Ярадайкин С.П. |
| 18. | Развитие комплекса спектрометров на ИЯУ ИБР-2 |
Козленко Д.П. Балагуров А.М. |
|
| ЛНФ |
Авдеев М.В., Бескровный А.И., Бобриков И.А., Боднарчук В.И., Бокучава Г.Д., Дорошкевич А.С., Куклин А.И., Морозов В.М., Неов Д., Никитенко Ю.В., Петренко А.В., Попов Е., Савенко Б.Н., Симкин В.Г., Суханов В.И., Худоба Д.М., Шеффцюк К. |
