Название

Электронные, спиновые и квантовые процессы в молекулярных и кристаллических системах


Направления ПФНИ

8. Актуальные проблемы физики конденсированных сред, в том числе квантовой макрофизики, мезоскопики, физики наноструктур, спинтроники, сверхпроводимости.

9. Физическое материаловедение: новые материалы и структуры, в том числе фуллерены, нанотрубки, графены, другие наноматериалы, а также метаматериалы.

14. Современные проблемы физики плазмы, включая физику высокотемпературной плазмы и управляемого термоядерного синтеза, физику астрофизической плазмы, физику низкотемпературной плазмы и основы ее применения в технологических процессах.

Цель исследования

Установление фундаментальных механизмов, ответственных за образование и распад отрицательных ионов при резонансном захвате электронов молекулами в газовой фазе, определяющих свойства низкотемпературной плазмы со своими индивидуальными структурными, энергетическими и динамическими характеристиками. Выяснение влияние атомов металлов и органических лигандов на физико-химические свойства ряда биологических структур (порфиринов и фталоцианинов), выявление зависимости свойств нуклеозидов и пептидов от заместителей.

Выявление возможных молекулярных механизмов биохимических процессов на основе исследований структуры вакантных молекулярных орбиталей и диссоциативного захвата электронов для соединений, проявляющих биологическую активность, что затрагивает области персонифицированной медицины, адресной доставки лекарств и определению их побочных эффектов. Ожидаемые результаты существенны для создания новых лекарственных препаратов.

Выявление фундаментальных квантовых эффектов, определяющих работу наноразмерных устройств, а также поиск способов увеличения их долговременной стабильности, на основе исследований электронных свойств структурных элементов электроактивных несопряженных полимеров, а также электрофизических свойств субмикронных пленок органических материалов перспективных в молекулярной электронике.

Определение характеристик микро- и наноразмерных структур в системах с ориентационным параметром порядка (магнитные и органические материалы) на основе исследований их статических и динамических свойств. А именно, изучение фазовых переходов и особенностей спиновой переориентации в мультиферроидных системах, моделирование и реализация метода численного расчета сечения и амплитуды процессов упругого и неупругого рассеяния, реакции «срыва», «подхвата» и «развала» при столкновениях электронов с малочастичными системами при кулоновских взаимодействиях без разделения по парциальным волнам.

Установление механизмов образования, динамики дефектов и их влияния на структурный порядок при вторичных неустойчивостях в ЖК-системах со сложными граничными условиями, охватывающие энергию сцепления, ориентацию, топологию границ раздела и неоднородность электрического поля, а также влияние нелинейных возбуждений статического и динамического типа, кинков, солитонов и бризеров.

Определение структуры и свойств ряда наноструктурных функциональных металлических материалов на основе новых данных о влиянии интенсивной пластической деформации на структуру и свойства сплавов с эффектами памяти формы с целью поиска путей повышения их эксплуатационных характеристик.