Физико-технический
институт низких температур им. Б.И.Веркина НАН Украины
 |
Отдел тепловых свойств и структуры твердых тел и наносистем
|
 |
Заведующий отделом: доктор физико-математических наук,
профессор Александр Витольдович
ДОЛБИН.
Отдел был реорганизован в 2018 году путем объединения
отделов:
тепловых свойств молекулярных кристаллов;
структурных исследований твердых тел при низких температурах.
Отдел (лаборатория) тепловых свойств молекулярных
кристаллов был создан в 1962 г. С момента создания отдела по 2007 год его
возглавлял академик (c 1990 г.) Национальной академии наук Украины
МАНЖЕЛИЙ Вадим Григорьевич
(1933-2013). С 2007 года по 2016 отдел возглавлял доктор
физико-математических наук Вячеслав Александрович Контстантинов.
Сотрудники отдела:
Долбин А.В. – заведующий
отделом , доктор физ.-мат. наук, профессор
Багацкий М.И . – ведущий научный сотрудник, доктор физ.-мат. наук
Баснукаева Р.М. – научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Барабашко М.С. – научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Буравцева Л.М. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Винников Н.А. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Гаврилко В.Г. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Горбатенко Ю.В. – младший научный сотрудник
Гальцов Н.Н .– младший научный сотрудник
Зиновьев П.В. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Зорянский В.Н. – научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Злоба Д.И. – младший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Есельсон В.Б. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Константинов В.А. – главный научный сотрудник, доктор физ.-мат. наук
Кривчиков А.И. – ведущий научный сотрудник, доктор физ.-мат. наук, профессор
Крайнюкова Н.В. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Королюк О.А. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Карачевцева А.В. – научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Мисько-Крутик Н.С. – младший научный сотрудник
Мелешко В.В. – младший научный сотрудник
Прохватилов А.И. – ведущий научный сотрудник, доктор физ.-мат. наук, профессор
Ревякин В.П. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Романцова О.О. –научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Солодовник А.А. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Стржемечный М.А. – доктор физ.-мат. наук, член-корреспондент НАН Украины, профессор
Саган В.В. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Сумароков В.В. – старший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Хлыстюк М.В. – младший научный сотрудник, кандидат физ.-мат. наук
Основные направления научной деятельности отдела:
-
Тепловые свойства твердых тел и наноструктур
(физика квантовых макроскопических явлений, квантовые и криокристаллы,
низкотемпературная прецизионная дилатометрия; теплопроводность; теплоемкость
и т.д.).
-
Структурные свойства наносистем, молекулярных
кристаллов и гибридных материалов (физика кристаллического и аморфного
состояний, физика фазовых превращений, структурные исследования новейших
материалов и криокристаллов, кинетика насыщения газами наносистем,
оптическая спектроскопия и т.д.).
Исследуемые свойства: теплоемкость, теплоты
фазовых переходов, тепловое расширение, сжимаемость, изохорная и изобарная
теплопроводность, диэлектрическая проницаемость, конверсия, квантовая диффузия
(конфигурационная релаксация), сорбция и термостимулированная десорбция.
Исследования выполняются в интервале температур от 0.4 до 300 К и давлений до
8000 атм.
Экcпериментально-методические возможности отдела:
низкотемпературная дилатометрия для исследования теплового расширения
твердых тел в интервале температур 1,5-300 К;
низкотемпературная адиабатическая калориметрия для исследования теплоемкости и
тепловых эффектов (0.4-300 К);
экспериментальные методики для исследования изобарной теплопроводности и
изохорной теплопроводности (2-300 К), методика исследования диэлектрической
проницаемости; методика синтеза оксида
графена; методика обработки наноструктур
высокочастотным разрядом в газовой среде.
В отделе имеются: гелиевый криостат для
рентгенографических исследований порошковых образцов с интервалом рабочих
температур от 2 К до комнатной; гелиевый криостат для электронографических
исследований с интервалом рабочих температур от 2 К до комнатной; установка для
исследования спектрально-люминесцентных свойств объектов с малым квантовым
выходом свечения в широком температурном интервале (10 -300 К ); установка для
измерения интегральных и время-разрешенных спектров люминесценции и
относительного квантового выхода свечения молекулярных кристаллов в интервале
температур 1,6 -300 К.
Некоторые принципиальные результаты, полученные в
отделе:
|
- |
обнаружение квантовой диффузии в твердом
дейтерии, |
- |
обнаружение сильного уменьшения переноса гелия
сверхтекучей пленкой на поверхности твердого пара-водорода, |
- |
обнаружение стеклоподобного поведения слабых
растворов криокристаллов, |
- |
обнаружение новых механизмов сильного влияния
примесей на тепловые свойства кристаллов при низких температурах,
|
- |
обнаружение отрицательного теплового
расширения фуллерита С60 при гелиевых температурах, -
обнаружение спин-ядерной конверсии дейтерометана в твердом растворе СD4-Kr
при гелиевых температурах, |
- |
обнаружение существования и взаимного
превращения различных ориентационных стекол в фуллерите С60,
допированном газами, |
- |
обнаружение стеклоподобного поведения
теплопроводности клатратных газогидратов в широком интервале температур
(2- 200К); |
- |
обнаружение квантовой диффузии примесей He, H2,
Ne в фуллерите С60 при низких температурах (Т < 80К); |
- |
впервые измерен коэффициент радиального
теплового расширения нанотрубок и исследованы процессы пространственного
перераспределения примесных частиц на поверхности и внутри жгутов
нанотрубок.; |
| - |
впервые экспериментально исследована
теплоемкость одномерных (1D) цепочек атомов полученных путем адсорбции
газов в канавках связок углеродных нанотрубок; |
| |
- получены приоритетные результаты по
пластическим характеристикам многих криокристаллов, включая квантовый
кристалл водорода и твердый азот; |
| - |
получено доказательство самопроизвольного фазового расслоения в
осаждаемых твердых смесях водорода и дейтерия; |
| - |
выполнены совместные структурные и люминесцентные исследования фуллерита, насыщенного газами, позволившие не только обнаружить сильный
эффект смещения точки ориентационного стеклования Тg,
но и объяснить природу резкого изменения интегральной интенсивности
люминесценции при прохождении точки Тg
; |
| - |
выполнены рентгеновские и электронографические исследования структуры
различных криосплавных систем, в т.ч. твердых смесей простейших
молекулярных компонентов с инертными газами с целью изучения их как
молекулярных стекол; |
| - |
объяснено аномальное (в 106 раз) ускорение конверсии в
твердом водороде при очень высоких давлениях; |
- |
получены два полиморфа кристаллов пара-бромобензофенона и выполнено
сравнительное исследование динамики триплетных экситонов в них.
|
Сотрудниками отдела
опубликовано около 450 статей в реферируемых научных журналах.
Сотрудники отдела осуществляют постоянный обмен
научной информацией и ведут совместные исследования с учеными из разных стран. В
частности, активное научное сотрудничество существует со следующими научными
центрами:
- Department
of
Experimental Physics,
Umea
University (Швеция),
- W.
Trzebiatowski Institute
of Low
Temperature
and Structure
Research
PAS, (Польша),
- Laboratoire
des Colloїdes,
Verres et
Nanomateriaux
Universite
Montpellier II
(Франция),
- Physics
and Astronomy
Department
Michigan State
University
East Lansing,
(США),
- Instituto
de Carboquímica
(Испания),
- Institut
fur Experimentelle
and
Angewandte Physik,
(Германия),
- Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, (Казахстан),
- Институт физики твердого тела РАН (Россия),
- Институт теплофизики Уральского отделения РАН (Россия),
- Faculty
of Science
Osaka City
University (Япония)
Сотрудники отдела являются соавторами 9 монографий:
- "Свойства твердого и жидкого водорода". Изд. стандартов, Москва, 1969, (изд.
на английском языке, Jerusalem, Israel,1971)
- "Криокристаллы". Изд. "Наукова думка", Киев, 1983
- "Свойства конденсированных фаз водорода и кислорода". Изд. "Наукова
думка", Киев, 1984
- "Handbook of properties of condensed phases of hydrogen and oxygen".
Hemisphere Publishing Corp., 1991
- "The Physics of Cryocrystals" (eds. Yu. A. Freiman, V. G. Manzhelii, M.
L. Klein, and A. A. Maradudin) AIP Press, New York, 1996
- V.G.Manzhelii, A.I.Prokhvatilov, I.Ya. Minchina, and L.D. Yantsevich.
Handbook of Binary Solutions, Begell House Inc., New York - Wallinford
(1996).
- "Handbook of Binary Solution of Cryocrystals". Begell House Inc. New
York,1997
- V.G.Manzhelii,A.I.Prokhvatilov, V.G.Gavrilko, A.P.Isakina. Handbook
of Structure and Thermodynamic Properties of Cryocrystals. Begell House
Inc., New York (1997), Wallinford (UK).
- "Structure and thermodynamic properties of cryocrystals (handbook)"
Begell House Inc., New York, 1999
- Ю.В.Набойкин, В.В.Самарцев, П.В. Зиновьев, Н.Б.Силаева / Когерентная спектроскопия молекулярных кристаллов / Киев, Наукова думка, 1986 р. - 204 c.
- А.И. Беляева, В.И. Силаев, Ю.Е. Стеценко / Проточные криостаты для лабораторных исследований / Киев, Наукова думка, 1987 р. - 232 c.
|