ИСТИНА

. Целью исследования являются - строение и свойства электронной подсистемы различных (неорганических, органических и биологических) материалов, отвечающей за возникновения их магнитных и магнито-резонансных свойств, изучение связи особенностей симметрии, морфологии, внутреннего строения сложных магнитных систем и специфических свойств, проявляемых этими системами; - процессы формирования и свойства поверхностных наноструктур изученныес помощью компьютерного моделирования; - мессбауэровская спектроскопия на ядрах 57Fe и рентгеновская дифрактометрия локально неоднородных системы различной природы и состава (замещенные ферриты, наводороженные фазы Лавеса, наносистемы, продукты биотрансформации); - люминесценция редкоземельных ионов в комплексах с лигандами различной структуры при различных температурах; - фотофизические характеристики хлоросомных бактериохлорофиллов in vitro и in vivo; - спектрально-люминесцентные характеристики биологических объектов, относящихся к частично упорядоченным конденсированным (мягким) средам (белки, полимеры, мицеллы), механизмы взаимодействия белок - наночастица, конформации белков в условиях пространственного ограничения в нанореакторах на основе обратных мицелл; - флуоресцентные характеристики молекул красителей в фотонных структурах, обладающими оптическим резонансом (фотонные и плазмонные кристаллы). Изучение сложных систем является приоритетным направлением во всех областях физики. К числу таких систем относятся различные виды новых материалов (нано-, мета-, мезо- и другие), биологические объекты, ранее известные физические объекты с необычной симметрией, морфологией, составом. Исследования процессов формирования поверхностных наноструктур и их свойств являются актуальной задачей современной физики, поскольку результаты таких исследований позволят определить пути создания новых материалов. Локально неоднородные системы являются удобными модельными объектами для изучения структурного, зарядового и спинового состояний атомов, межатомных и сверхтонких взаимодействий, взаимосвязи свойств вещества с его локальными характеристиками, а также кинетики процессов кристаллизации и атомного упорядочения. Исследование сложных систем призвано лучше понять, как фундаментальные закономерности, лежащие в основе формирования их физических свойств, так и возможные направления их практического использования. В свою очередь практическое применение систем с локальной неоднородностью обусловлено широким спектром полезных физико-химических свойств, на которые можно направленно влиять, меняя характер и степень локальной неоднородности.

1.Методы моделирования, позволяющие моделирования эволюцию поверхностных наноструктур. 2.Модели роста наноструктур и исследованы их электронные и магнитные свойства. 3.Фазовый состав и особенности атомной, кристаллической, магнитной и электронной структур, структурное, зарядовое и спиновое состояния атомов Fe, механизмы формирования сверхтонких взаимодействий в железосодержащих локально неоднородных системах различной природы и состава. 4.Экспериментальные данные о магнито-резонансных свойствах наночастиц, обладающих парамагнитными или ферромагнитными свойствами в различных средах (как неорганического, так и биологического происхождения). 5.Компьютерные методов анализа сложных магнито-резонансных сигналов для получения более точной и подробной информации об природе источников этих сигналов. 6.Теоретические модели магнитных наночастиц сложной морфологии с целью поиска способов управления их индивидуальными и коллективными магнитными свойствами. 7.Создание на основе спектрально – флуоресцентных характеристик хлоросомных бактериохлорофиллов в мономерной и агрегированной форме фундаментальной базы для поиска новых материалов с улучшенными свойствами для искусственного фотосинтеза и биомедицинских исследований.

К научному заделу, имеющемуся у коллектива, который может быть использован для достижения целей можно отнести следующее. 1) Разработан метод, базирующийся на основных принципах квантовой механики, который позволяет исследовать электронные и магнитные свойства поверхностных структур. 2) Разработан и опробован комплекс программ (метод молекулярной динамики и кинетический метод Монте- Карло) позволивший успешно исследовать процессы поверхностной диффузии и самоорганизацию наноструктур на разных типах поверхности. 3) Определена структурная фаза монослоя комплексов «молекула декантиола-атом золота» на поверхности золота (001). Методом молекулярной динамики было показано, что «молекула декантиола-атом золота» на поверхность Au(001) наклоняется относительно нормали к поверхности, тем самым сокращая эффективное расстояние между отдельными молекулами, что и наблюдается в эксперименте. Были определены барьеры поворота относительно нормали к поверхности и другие диффузионные барьеры, которые необходимы для моделирования самоорганизации монослоев декантиола на поверхности Au(001) кинетическимметодом Монте-Карло. 4) Специально разработана программа обработки и анализа мессбауэровских спектров локально неоднородных систем – SpectrRelax. 5) Исследованы замещенные ферритов висмута Bi1-xSrxFeO3-y, замещенные ферритов лантана La1-xSrxFeO3, железосодержащие фаз Лавеса: (R1-xYx)0.8Sm0.2Fe2 (R = Er,Dy,Ho), композитные наночастицы FeRh@FeO и наночастиц оксидов железа.