Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 42, № 7 (2023)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

XXXIV СИМПОЗИУМ “СОВРЕМЕННАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА” (СЕНТЯБРЬ 2022 г., ТУАПСЕ)

Создание двумерной высокотемпературной сверхпроводимости при воздействии электрического поля

Боднева В.Л., Кожушнер М.А., Лидский Б.В., Посвянский В.С., Трахтенберг Л.И.

Аннотация

Показано, что при воздействии электрического поля на пластинку высокотемпературного сверхпроводника при определенных условиях может возникнуть квазидвумерная сверхпроводимость. Это происходит, если в отсутствие электрического поля при температуре меньше максимальной температуры сверхпроводящего перехода концентрация носителей в пластине находится вне области существования сверхпроводимости. Изучение проведено для пластины лантан-стронциевого купрата при различных концентрациях дырок, температурах и разностях потенциалов. Оказалось, что квазидвумерный сверхпроводящий слой возникает вблизи поверхности пластины. Толщина сверхпроводящего слоя составляет несколько ангстрем и в исследованном диапазоне не зависит от величины поля. Его толщина зависит лишь от концентрации дырок и температуры. В то же время расстояние сверхпроводящего слоя от края пластины является функцией всех трех факторов. Сформулированы условия проведения эксперимента.

Химическая физика. 2023;42(7):3-9
pages 3-9 views

Связь строения нитроксильных радикалов с их локализацией в растворах термочувствительных полимеров

Зубанова Е.М., Рубцов Д.А., Голубева Е.Н.

Аннотация

Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (методика спинового зонда) была применена для выяснения влияния структуры молекул на примере нитроксильных радикалов на их локализацию в водных растворах термочувствительного поли-N-изопропилакриламида в ходе фазового перехода клубок–глобула. Показано, что гидрофобный зонд малого размера 4-гидроксибензоато-ТЕМПО практически полностью (до 95% от общего количества) захватывается образующейся в ходе фазового перехода глобулой, в то время как крупный зонд метил-5-доксилстеарат, содержащий длинный алкильный хвост, не заходит в полимерную глобулу.

Химическая физика. 2023;42(7):10-16
pages 10-16 views

Синхронизированное детектирование рентгеновского и вторичного флуоресцентного излучений образца монофотонными сенсорами

Калинин А.П., Егоров В.В., Родионов А.И., Родионов И.Д., Родионова И.П.

Аннотация

Приводится описание структуры и принципов функционирования устройства, предназначенного для детектирования рентгеновских и оптических фотонов, исходящих от образца, облучаемого синхротронным излучением или излучением рентгеновской трубки. Работа устройства заключается в определении времени задержки указанных оптических фотонов относительно рентгеновских. Приведены блок-схемы основных узлов устройства: монофотонного датчика рентгеновского излучения, монофотонного датчика оптического излучения и блока определения временнóй задержки с изложением принципов их функционирования. Указываются области научного и прикладного использования информации, получаемой с помощью рассматриваемого устройства.

Химическая физика. 2023;42(7):17-22
pages 17-22 views

Литий-проводящая мембрана нафион, пластифицированная смесью ДМСО–сульфолан

Каюмов Р.Р., Радаева А.П., Крупина А.А., Тарусина К.А., Лапшин А.Н., Шмыглева Л.В.

Аннотация

В работе исследовано влияние состава двойной пластифицирующей смеси на основе диметилсульфоксида и сульфолана на физико-химические свойства литиевой формы мембраны Нафион. Для объяснения поведения электротранспортных свойств мембран проведены экспериментальные исследования межмолекулярных взаимодействий, термического поведения, а также ион-транспортных свойств полученных литий-проводящих полиэлектролитов методами ИК-спектроскопии, синхронного термического анализа и импедансной спектроскопии. Выявлена зависимость между смещением точки эвтектики в область меньшего содержания сульфолана по сравнению с объемными растворителями и составом пластификатора, при котором образцы имели наилучшую проводимость, равную 0.76 мСм/см при температуре 30 °C.

Химическая физика. 2023;42(7):23-32
pages 23-32 views

Исследование кинетики полимеризации L-лактида в присутствии Ti(Tbse)2 методом дифференциальной сканирующей калориметрии

Москвичев С.С., Дмитряков П.В., Седуш Н.Г., Чвалун С.Н.

Аннотация

Полилактид – биоразлагаемый полимер, который с каждым годом все более активно применяется при производстве медицинских изделий и экологолически безопасной упаковки. Актуальной задачей является поиск новых катализаторов для синтеза полилактида, которые не содержат токсичного олова и обеспечивают получение полимера с контролируемым комплексом свойств. В представленной работе синтезирован и охарактеризован каталитический комплекс на основе титана (IV). Методом дифференциальной сканирующей калориметрии исследована кинетика полимеризации L-лактида в присутствии этого катализатора, определена энтальпия реакции ((–125.1 ± 1.5) Дж/г) и рассчитаны кинетические параметры уравнения Аррениуса (Ea = (95.7 ± 7.5) кДж/моль, ln Aef  = 22.7 ± 1.9).

Химическая физика. 2023;42(7):33-40
pages 33-40 views

Композитные аэрогели на основе восстановленного оксида графена, декорированного наночастицами оксидов железа: синтез, физико-химические и сорбционные свойства

Нескоромная Е.А., Бабкин А.В., Захарченко Е.А., Морозов Ю.Г., Кабачков Е.Н., Шульга Ю.М.

Аннотация

В настоящей работе методом сушки в сверхкритическом изопропаноле получены аэрогели на основе оксида графена, декорированного наночастицами оксидов железа. Методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии изучены морфология и структура графеновой матрицы и железосодержащих наночастиц синтезированных образцов с расчетными исходными содержаниями железа 9, 18 и 36 мас.%. Проведены сравнительные исследования содержания углерода и водорода в структуре синтезированных аэрогелей, оценены их магнитные характеристики при комнатной температуре. Проведены сорбционные эксперименты при извлечении тяжелых и редкоземельных элементов из многокомпонентных водных растворов сложного состава.

Химическая физика. 2023;42(7):41-49
pages 41-49 views

Синтез и свойства композитов на основе поли-пара-ксилилена и оксида молибдена

Несмелов А.А., Демин В.А., Емельянов А.В., Миннеханов А.А., Трофимов А.Д., Храмов Е.В., Велигжанин А.А., Стрельцов Д.Р., Кондратьев О.А., Бакиров А.В., Малахов С.Н., Завьялов С.А., Чвалун С.Н.

Аннотация

Методом полимеризации на поверхности из газовой фазы синтезированы образцы тонкопленочных композитов на основе поли-пара-ксилилена и оксида молибдена с различной толщиной и концентрацией неорганического наполнителя. Методами рентгеновского рассеяния и спектроскопии поглощения рентгеновского излучения исследована структура синтезированных композитов и ее изменение при термическом отжиге. Обнаружено, что наночастицы оксида молибдена как в исходных, так и в отожженных образцах остаются аморфными. При этом в наночастицах сохраняются элементы локального порядка, характерные для орторомбического триоксида молибдена, однако происходит заметное разупорядочение структуры с понижением эффективной степени окисления молибдена. Увеличение концентрации наполнителя и отжиг приводят к уменьшению ширины запрещенной зоны в наночастицах оксида молибдена, что, по всей видимости, связано с увеличением размера наночастиц. Показано, что отжиг приводит к улучшению стабильности характеристик резистивного переключения в мемристорах на основе синтезированных композитов, что открывает возможность использования данных материалов в качестве активного слоя мемристивных устройств.

Химическая физика. 2023;42(7):50-58
pages 50-58 views

Механизм однореакторной стереоселективной сборки спирокеталевых производных из циклогексанона и фенилацетилена в среде KOH/ДМСО: квантовохимическое исследование

Орел В.Б., Манжуева А.А.

Аннотация

Механизмы реакции образования 15-[(Z)-фенилметилиден]-7,14-диоксадиспиро[5.1.5.2]пентадекана и конкурирующей с ней реакции образования ненасыщенных кетонов из циклогексанона и фенилацетилена исследованы с использованием квантовохимического подхода B2PLYP-D2/6-311+G**//B3LYP/6-31+G* с учетом сольватационных эффектов в рамках модели IEFPCM. В рамках анионной модели (ANIONGAS) рассмотрены все стадии сборки диспирокеталя и устойчивость различных конформеров и изомеров интермедиатов и продукта. В рамках более детальной моносольватной модели (MONOPCM) оценены активационные барьеры сборки диспирокеталя и конкурирующей реакции С-винилирования. Полученные результаты квантовохимического расчета хорошо согласуются с данными эксперимента.

Химическая физика. 2023;42(7):59-69
pages 59-69 views

Моделирование адсорбции водорода и кислорода на наночастицах палладия, расположенных на графитовой подложке с различными дефектами

Руденко Е.И., Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю., Гришин М.В.

Аннотация

С помощью моделирования в рамках теории функционала плотности адсорбции атомарных кислорода и водорода на поверхности наночастиц палладия на подложках графита с различными дефектами были рассчитаны энергии связи адатомов и изменения плотности состояний атомов металла при взаимодействии с адатомами. Установлено, что энергетическая стабильность адсорбции кислорода и водорода не зависит от места адсорбции адатома на поверхности наночастицы (интерфейс или вершина), что согласуется с результатами СТМ/СТС-экспериментов.

Химическая физика. 2023;42(7):70-77
pages 70-77 views

Влияние примесей на стабильность фаз Ti5Si3 и TiSi

Чумакова Л.С., Бакулин А.В., Кулькова С.Е.

Аннотация

Методом проекционных присоединенных волн рассчитаны полные энергии ряда интерметаллических фаз Ti–Si. Показано, что значения энтальпии образования Ti5Si3 и TiSi практически равны. Обсуждаются особенности плотности электронных состояний рассмотренных силицидов титана и ее эволюция при увеличении содержания кремния. Рассчитаны энергии образования легированных силицидов титана Ti5Si3 и TiSi в зависимости от положения примеси на разных подрешетках. Установлено, что элементы 3d-периода предпочтительно замещают титан в Ti5Si3, тогда как в TiSi элементы второй половины 3d-периода замещают кремний. Изучено влияние примесей на относительную стабильность соединений. Показано, что практически все рассмотренные элементы повышают стабильность фазы Ti5Si3 относительно TiSi за исключением Сu, Zn, Al и Ga. Результаты расчетов согласуются с имеющимися экспериментальными данными.

Химическая физика. 2023;42(7):78-85
pages 78-85 views

Особенности кинетики распада возбужденного синглетного состояния на пару триплетных экситонов в кристаллах рубрена

Шушин А.И., Уманский С.Я., Чайкина Ю.А.

Аннотация

В работе детально проанализированы особенности кинетики распада (расщепления) возбужденного синглетного состояния (РСС) на пару триплетных (Т) экситонов (ТТ-пару) в анизотропных молекулярных кристаллах. Эти особенности, как известно, существенно определяются обратной ТТ-аннигиляцией (т.е. аннигиляцией пар Т-экситонов, мигрирующих в объеме кристалла). В предлагаемом анализе кинетика (контролируемых аннигиляцией) процессов РСС описывалась в рамках модели двух состояний (МДС), в которой взаимодействие мигрирующих Т-экситонов ассоциируется с переходами между двумя кинетическими состояниями ТТ-пар: [ТТ]-состояния связанных пар и [Т+Т]-состояния свободно мигрирующих экситонов. Эта модель позволяет представить эффекты миграции и взаимодействия экситонов в РСС-кинетике в терминах решеточных функций Грина, выражения для которых могут быть найдены в аналитическом виде. В данной работе МДС применена для анализа кинетики РСС в кристаллах рубрена, ранее измеренной в широком диапазоне времен. Анализ дал возможность получить важную информацию о кинетических особенностях процессов РСС в анизотропных кристаллах. Показано, например, что формирование [TT]-состояния приводит к заметному искажению формы кинетической зависимости РСС на малых временах порядка времени первичной стадии этого процесса. Показано также, что анизотропия миграции Т-экситонов существенно проявляется в характерных особенностях поведения кинетики РСС на больших временах.

Химическая физика. 2023;42(7):86-94
pages 86-94 views