Министерство просвещения Российской Федерации Российский государственный педагогический
университет им. А. И. Герцена
Название мероприятия*
Email*
Контакты
ФИО*
Подразделение*

Направления научных исследований

Основные научные направления

  • Теоретические исследования неупругих процессов взаимодействия квантовых объектов в рамках скорректированного подхода Борна-Оппенгеймера;
  • Теория и методика преподавания учебных дисциплин в школе и вузе;
  • Функциональные материалы на основе низкоразмерных слоистых и композитных структур;
  • Физика полуметаллов и низкоразмерных структур на их основе.
Основные научные направления университета

Исследовательские тематики 2025 года

  1. Многофакторный прецизионный контроль структуры пленок фазопеременных халькогенидов для нейроморфных систем и приборов на их основе
  2. Модель научно-образовательного взаимодействия института физики и НИИ физических исследований
  3. Исследование влияния различных механизмов рассеяния носителей заряда на гальваномагнитные свойства пленок висмута и висмут-сурьма в условиях проявления квантового размерного эффекта
  4. Сегнетоэлектрические тонкопленочные сферолиты: структура, физические свойства, применения
  5. Функциональные трековые полимерные мембраны с пьезоэлектрическими и электретными свойствами
  6. Функциональные трековые полимерные мембраны с пьезоэлектрическими и электретными свойствами
  7. Фазопеременные и двумерные халькогениды для применений в фотонике: исследование путем первопринципных расчетов

Исследовательские тематики 2023-2024 года

1. Первопринципный дизайн функциональных халькогенидных двумерных полупроводников для устройств нано- и оптоэлектроники, включая гибкую электронику

Научные результаты: Определено влияние ширины ван-дер-Ваальсовой щели на свойства 2D халькогенидов при приложении одноосного сжатия с последующим фазовым переходом. Установлены зависимости свойств 2D халькогенидов от атомной конфигурации вблизи ван-дер-Ваальсовой щели. Проведена оценка стабильности 2D халькогенидов (CdTe, VTe2, InSe, GaSe) вследствие их электронного возбуждения. Обнаружен существенный отклик слоистого InSe на электронное возбуждение, проявляющийся как утолщение индивидуальных блоков и уменьшение ширины вдВ щели, и сопровождающийся изменением зонной структуры.

Kunkel, T., Vorobyov, Y., Smayev, M., Lazarenko, P., Kolobov, A., & Kozyukhin, S. (2023). Self-organized structures in thin films of phase-change material upon femtosecond laser excitation: From periodic ordering to ablation. Applied Surface Science, 624, 157122. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.157122

Vasilisa, G., Anton, S., Roman, S., Vladimir, K., Vladimir, G., Vladimir, K., & Alexander, K. (2023). Effect of uniaxial deformation along the trigonal axis on the band structure of bulk bismuth. The European Physical Journal Plus, 138(8), 773. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-023-04381-8

Kuznetsov, V. G., Gavrikov, A. A., & Kolobov, A. V. (2023). Band Gap Engineering in Ultimately Thin Slabs of CdTe with Different Layer Stackings. Materials, 16(23), 7494. https://doi.org/10.3390/ma16237494

Castro, R., Kononov, A., & Anisimova, N. (2023). High-Frequency Conductivity of Amorphous and Crystalline Sb2Te3 Thin Films. Coatings, 13(5), 950. https://doi.org/10.3390/coatings13050950

Stepanov, R. S., Radina, A. D., Tantardini, C., Kvashnin, A. G., & Kolobov, A. V. (2024). Chemical bonding within A III B VI materials under uniaxial compression. Physical Chemistry Chemical Physics, 26(31), 20984-20992. https://doi.org/10.1039/D4CP00937A

Ryzhov, I. V., Kovyneva, E. S., & Devyatkov, A. M. (2024). Superradiation in a Medium Consisting of Two Ultra-Thin Layers, Considering the Influence of Homogeneous and Inhomogeneous Spectral Line Broadening. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 88(6), 909-921. https://doi.org/10.1134/S1062873824706810 Q3

2. Электронно-микроскопические исследования структуры и сегнетоэлектрических свойств тонких пленок твердых растворов цирконата-титаната свинца в области морфотропной фазовой границы, полученных методом высокочастотного магнетронного распыления, для устройств микроэлектромеханики

Научные результаты: При электронно-микроскопических исследованиях сферолитовых структур в тонких пленках ЦТС обнаружено явление каналирования электронов. Анализ картин каналирования позволяют получать надежную информацию об ориентации и деформации сферолитовых структур тонких пленок. Исследована скорость разворота кристаллической решетки в сферолитах с радиально-лучистой и радиально-однородной структурах, показано, что скорость разворота в сферолитовых структурах с радиально-лучистой структурой в два раза превосходит скорость в радиально-однородных структурах. Предложено теоретическое обоснование полученных результатов.

Pronin, V. P., Ryzhov, I. V., Staritsyn, M. V., Senkevich, S. V., Kaptelov, E., & Pronin, I. (2024). An influence of mechanical stresses on the phase state of spherulitic thin films of lead zirconate titanate. Materials Physics and Mechanics, 52(6), 17-26. https://doi.org/10.18149/MPM.5262024_3

Valeeva, A. R., Kaptelov, E. Y., Senkevich, S. V., Pronin, I. P., Nemov, S. A., & Pronin, V. P. (2023). An Influence of Mechanical Stresses on the Magnitude of the Internal Field in Lead Zirconate Titanate Thin Films. Technical Physics Letters, 49(Suppl 3), S295-S298. https://doi.org/10.1134/S1063785023010327

Пронин, И. П., Каптелов, Е. Ю., Гущина, Е. В., Сенкевич, С. В., Пронин, В. П., Рыжов, И. И., ... & Сергеева, О. Н. (2023). Особенности кристаллизации и физических свойств тонкопленочной гетероструктуры цирконат-титанат свинца–оксид свинца. Конденсированные среды и межфазные границы, 25(4), 564-571. https://doi.org/10.17308/kcmf.2023.25/11483

Старицын, М. В., Пронин, В. П., Хинич, И. И., Сенкевич, С. В., Каптелов, Е. Ю., Пронин, И. П., ... & Мишина, Е. Д. (2023). Микроструктура сферолитовых тонких пленок цирконата-титаната свинца. Физика твердого тела, 65(8), 1368-1374. https://doi.org/10.21883/FTT.2023.08.56155.140

3. Развитие квантовой теории атомных и молекулярных столкновений

Научные результаты: Продолжено развитие квантовой теории атомных и молекулярных столкновений, в частности, предложено обобщение квантового метода перепроецирования в рамках формализма подхода Борна-Оппенгеймера на случаи модельных исследований неупругих процессов при атомных столкновениях. Указанное обобщение базируется на рассмотрении токов вероятностей с учетом ненулевых асимптотических матричных элементов неадиабатической связи, что является фундаментальной проблемой подхода Борна-Оппенгеймера. Предложен новый метод гиперболических матриц для исследования атомной и молекулярной динамики в рамках нестационарного подхода.

Storm, N., Barklem, P. S., Yakovleva, S. A., Belyaev, A. K., Palmeri, P., Quinet, P., ... & Hoppe, R. (2024). 3D NLTE modelling of Y and Eu-Centre-to-limb variation and solar abundances. Astronomy & Astrophysics, 683, A200. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202348971

Wang, Y., Alexeeva, S., Wang, F., Liu, L., Wu, Y., Wang, J., ... & Belyaev, A. K. (2024). Theoretical study of inelastic processes in collisions of Y and Y+ with hydrogen atom. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 527(2), 2083-2092. https://doi.org/10.1093/mnras/stad2906

Voronov, Y. V., Yakovleva, S. A., & Belyaev, A. K. (2023). Atomic data on inelastic processes in boron–hydrogen collisions with accounting for fine structure. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 520(1), 107-112. https://doi.org/10.1093/mnras/stad112

4. Функциональные материалы на основе низкоразмерных слоистых и композитных структур

Научные результаты: Проведены исследования пористых пленок и трековых мембран на основе ПВДФ, определено влияние параметров их изготовления на электрофизические свойства данных материалов. Проведено исследование электретного состояния пленок полилактида с различными дисперсными наполнителями, определено влияние состава и процентного содержания наполнителя на стабильность электретного состояния в данном полимере.

Volgina, E. A., Temnov, D. E., Gerasimov, D. I., Kuryndin, I. S., Lavrentyev, V. K., & Bronnikov, S. V. (2024). Depolarization Relaxation Processes in Polyvinylidene Fluoride Films with Non-polar α-Crystalline Phase. Polymer Science, Series A, 1-7. https://doi.org/10.1134/s0965545x24600704

Темнов, Д., Сотова, Ю., Волгина, Е., & Демидова, Н. Активный упаковочный материал на основе композитных пленок полиолефинов. Перспективные материалы, (8), 31-37. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2024-8-31-37

Гороховатский, Ю. А., Темнов, Д. Э., & Сотова, Ю. И. (2023). Влияние скорости ориентационной вытяжки на пьезоэлектрические свойства в короноэлектретах на основе сополимера винилиденфторид-тетрафторэтилен. Физика твердого тела, 65(1), 93-97. https://doi.org/10.21883/FTT.2023.01.53929.482

5. Микроскопические механизмы стабилизации заряда в электрически заряженных тонковолоконных электретных материалах

Научные результаты: При помощи различных видов модификации композитов и нетканых полотен на основе полипропилена, получены и исследованы материалы, обладающие высокой стабильностью электретного состояния.

Xu, J., Zeng, W., Luo, X., Qin, A., Liu, S., Zhang, M., ... & Zhu, G. (2024). Noncontact Perception of Thin-Film Transistors by the Synergy of Both Capacitive and Electrostatic Induction Mechanisms. ACS Applied Materials & Interfaces, 16(40), 54154-54162. https://doi.org/10.1021/acsami.4c11042

Yang, J., Luo, X., Liu, S., Feng, Y., Guliakova, A. A., & Zhu, G. (2024). Piezoelectric enhancement in P (VDF-TrFE) copolymer films via controlled and template-induced epitaxy. ACS Applied Materials & Interfaces, 16(29), 38334-38344. https://doi.org/10.1021/acsami.4c09892

Galikhanov, M. F., Minzagirova, A. M., Gulyakova, A. A., Borisova, Y. Y., Borisov, D. N., & Yakubov, M. R. (2024). Electret composite materials based on polyethylene and petroleum asphaltenes. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 31(5), 2335-2342. https://doi.org/10.1109/TDEI.2024.3434774

6. Размерные эффекты в ультратонких пленках висмута и висмут-сурьма

Научные результаты: Подобраны режимы получения крупноблочных пленок висмута и висмут-сурьма в широком интервале толщин на различных подложках. Проведено экспериментальное исследование величины деформации в пленках на различных подложках с помощью рентгеновской дифракции при комнатной температуре и температуре, близкой к температуре кипения жидкого азота. Показано, что деформация сжатия, рассчитанная с помощью различия коэффициентов температурного расширения материалов пленки и подложки, имеет существенно завышенные значения, относительно рассчитанных с помощью обобщенного закона Гука по экспериментальным данным на основе анализа рентгеновской дифракции. На основе анализа гальваномагнитных эффектов было показано, что в рамках используемых приближений деформация оказывает слабое влияние на параметры поверхностных металлических состояний.

Suslov, A., Gerega, V., Rodionov, A., Fedoseev, M., Komarov, V., & Grabov, V. (2024). Changes in the Crystal Lattice Parameters of Bismuth Films on Substrates with Different Thermal Expansion. Crystal Research and Technology, 59(7), 2300339. https://doi.org/10.1109/TDEI.2024.3434774

Gerega, V. A., Suslov, A. V., Grabov, V. M., Komarov, V. A., & Kolobov, A. V. (2024). Effect of surface states and in-plane deformation on transport properties of charge carriers in bismuth films. Applied Surface Science, 665, 160275. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.160275

Gerega, V., Suslov, A., Komarov, V., Grabov, V., Demidov, E., Stepanov, R., ... & Kolobov, A. (2023). Size effects in the galvanomagnetic and thermoelectric properties of ultrathin bismuth-antimony films. St. Petersburg Polytech. Univ. J. Phys. Math., 16, 9-15. https://doi.org/10.18721/JPM.161.101

7. Гипотеза сверхтяжёлых частиц тёмной материи и её следствия в физике высоких энергий вблизи черных дыр и в ранней Вселенной

Научные результаты: Рассмотрено движение тел вокруг волосатой черной дыры и продемонстрировано, что новые поправки, возникающие при учете дополнительных параметров и космологического поля, не всегда пренебрежимо-малы, а могут оказывать существенное влияние на движение тел, что может быть подтверждено экспериментально.

Vertogradov, V., & Kudryavcev, D. (2023). Generalized Vaidya spacetime: horizons, conformal symmetries, surface gravity and diagonalization. Modern Physics Letters A, 38(24n25), 2350119. https://doi.org/10.1142/S0217732323501195

Vertogradov, V. (2023). Extraction energy from charged Vaidya black hole via the Penrose process. Communications in Theoretical Physics, 75(4), 045404. https://doi.org/10.1088/1572-9494/acc018

Heydarzade, Y., Misyura, M., & Vertogradov, V. (2023). Hairy Kiselev black hole solutions. Physical Review D, 108(4), 044073. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.108.044073