Лаборатория электронно-физических методов исследования

Научное направление

Синтез и комплексное исследование строения и свойств многокомпонентных и многофазных соединений на основе новых форм углерода и их консолидированных систем с новыми физическими и химическими свойствами, перспективных для формирования функциональных материалов. Развитие и применение новых методов анализа спектроскопических данных образцов для получения знаний, необходимых при разработке моделей их функциональных свойств, в том числе электрохимических.

Основные достижения

Развиты и внедрены в практику научных исследований:

1) спектроскопия спинового резонанса на электронах проводимости графита и его интеркалированных соединений; 2) рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия кислород- и кислород-фторсодержащих интеркалированных соединений графита; 3) спектроскопия комбинационного рассеяния плоских наноразмерных сотовидных углеродных структур; 4) программы для расчета и симуляции рентгеновских дифрактограмм порошков трехмерно- и квазидвумерно-разупорядоченных наноразмерных графенов и их стопок с турбостратной упаковкой слоев, имеющих различные законы ориентационного распределения частиц;

5) программы для моделирования и аппроксимации спектров электронного парамагнитного резонанса локализованных и делокализованных спинов, в том числе в несоразмерных фазах кристаллов.

Результаты исследований, в частности, позволили:

  • определить условия синтеза, при которых формируется ранее неизвестная модификация кислородсодержащих соединений внедрения графита в форме ионной соли; обнаружить и объяснить изменения природы парамагнетизма, электропроводности, структуры и химических связей в ряду кислородсодержащих интеркалированных соединениях графита (ИСГ), происходящие по достижении некоторой критической концентрации окислителя;
  • установить условия возникновения в кислород-фторсодержащих ИСГ связи между углеродом и фтором так называемого «полуионного» («полуковалентного») типа;
  • обнаружить обратимые температурные изменения электронного строения ИСГ с кислотами Льюиса при их агрегатном фазовом переходе в межслоевом пространстве, в том числе формирование при этом в приповерхностных слоях графита волн зарядовой плотности;
  • получить новые данные о механизмах и кинетике внедрения в графит «гостевых» молекул, влиянии фазовых переходов и химических превращений в подрешетке интеркалата на электронное строение ИСГ, о зависимости температур фазовых переходов в подрешетке интеркалата от стадии ИСГ и свойствах несоразмерных ИСГ;
  • обнаружить и объяснить механизм внедрения интеркалата в графит, эффективный только в областях, прилегающих к его открытым базовым граням;
  • показать, что в наноразмерных графитах плотность состояний носителей тока вблизи уровня Ферми, вследствие наличия краевых π-электронных состояний, может в десятки раз превышать значение соответствующего параметра в макроскопическом упорядоченном графите;
  • выявить чувствительность характеристик краевых π-электронных состояний в турбостратных несколькослойных нанографенах к присутствию адсорбированных молекул галогена и ковалентных связей галогена со свободными (оборванными) краевыми σ-орбиталями углерода;
  • доказать нанографенизацию углеродных слоев при массовом уходе из пленок окиси графита эпоксидных групп в режиме его ускоренного отжига; обнаружить существенное увеличение при этом плотности электронных состояний на уровне Ферми, причиной которого может быть формирование одномерных π-электронных зон на зигзагообразных участках линий разрыва углеродной сетки.

Результаты были обобщены в одной докторской и трех кандидатских диссертациях. Они также нашли отражение в 310 публикациях в российских и иностранных изданиях, докладывались в качестве приглашенных и устных докладов на многих международных конференциях. Исследования были поддержаны 6 грантами РФФИ, 2 грантами Президиума РАН, 6 грантами Президиумов РАН и ДВО РАН, 3 грантами Президиумов ДВО РАН и СО РАН и др. Получены два патента и 18 свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Сотрудники

Лаборатория электронно-физических методов исследования — рис. 3

Зиатдинов Альберт Муктасимович

д.ф.-м.н.

Заведующий лабораторией

фото Саенко Н.С.

Саенко Никита Сергеевич

Младший научный сотрудник

Сарицкий Денис Алексеевич

Младший научный сотрудник

Скрыльник Пётр Геннадьевич

Ведущий инженер-технолог

Публикации лаборатории

  1. Saritsky D.A., Grishchenko D.N., Medkov М.А., Ziatdinov A.M.. Analysis and simulation of EPR spectra of iron-doped bioactive glasses using the Czjzek distribution // Abst. Intern. Conf. “Modern developments of magnetic resonance” (September 28 – October 2, 2026; Kazan, Russia) ed. T.P. Gavrilova and V.K. Voronkova . 2026. С. 143-144.
  2. Стеблевская Н.И., Саенко Н.С., Белобелецкая М.В., Зиатдинов А.М., Медков М.А.. Cинтез и электронный парамагнитный резонанс метафосфата европия (III; II) // Журнал неорганической химии . 2026. Т. 71, № 4. С. 18-29.
    Перевод: Synthesis and Electron Paramagnetic Resonance of Europium(III, II) Metaphosphate // Russian Journal of Inorganic Chemistry DOI →
  3. Zheleznov V.V., Opra D.P., Saenko N.S., Sarin S.A., Sokolov A.A., Kuryavy V.G., Stonkus O.A., Ustinov A.Yu., Zavidnaya A.G., Shlyk D.H., Lukiyanchuk I.V., Gnedenkov S.V.. Improving the performance of hard carbon for sodium‑ion batteries by coating with molybdenum disulfide nanosheets // Journal of Materials Science . 2026. С. 2394–2411.
    WoS Scopus Scholar РИНЦ ВАК Q1 IF 3,90 Полный текст →
  4. Сарицкий Д.А., Зиатдинов А.М.. Анализ и моделирование спектров ЭПР порошка Na2Ti6O13:Fe с учетом распределения значений параметров тонкой структуры примесного иона // XIV научная сессия-конкурс молодых ученых Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук, посвященная 55-летию Института химии ДВО РАН (18-22 мая 2026 г.): сборник научных трудов / под ред.: канд. хим. наук И.С. Трухина, М.Г. Патрушева . 2026. С. 73-78.
  5. Сарицкий Д.А., Грищенко Д.А., Медков М.А., Зиатдинов А.М.. Анализ и моделирование спектров ЭПР суперионного проводника NASICON:Fe3+ с учетом распределения значений параметров тонкой структуры // Вестник ДВО РАН . 2026. Т. 2. С. 69-83.
  6. Грищенко Д.Н., Сарицкий Д.А., Курявый В.Г., Зиатдинов А.М., Медков М.А.. Гетеровалентное замещение циркония в твердом растворе NASICON (Na3Zr2SI2РO12) // Стекло и керамика . 2026. Т. 99, № 3. С. 18-29.
  7. Корнеева Е.В., Ващенко А.В., Сарицкий Д.А., Зиатдинов А.М., Иванов А.В.. Связывание золота(III) из раствора диэтилдитиокарбаматом меди(II): получение, супрамолекулярная самоорганизация и термическое поведение двойного дитиокарбаматно-хлоридного комплекса состава [Au(S2CNEt2)2][Cu(S2CNEt2)Cl2] // Известия АН. Серия химическая . 2026. Т. 75, № 9. С. 2946-2958.
  8. Опра Д.П., Железнов В.В., Скрипцова А.В., Соколов А.А., Лукиянчук И.В., Саенко Н.С., Курявый В.Г., Корочинцев В.В., Синебрюхов С.Л., Гнеденков С.В.. Твердый углерод из бурых водорослей как материал отрицательного электрода для натрий-ионных аккумуляторов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения . 2026. Т. 23, № 2. С. 143-159.
  9. Saritsky D.A., Zheleznov V.V., Ziatdinov A.M.. Analysis and modeling of EPR spectra of Na2Ti6O13:Fe3+ considering the distribution of fine structure parameters // Abst. Intern. Conf. “Modern developments of magnetic resonance” (September 22 – October 3, 2025; Kazan, Russia). Ed. V.K. Voronkova . 2025. С. 84-85.
  10. Saritsky D.A., Grishchenko D.N., Medkov M.A., Ziatdinov A.M.. Analysis of EPR spectra of NASICON:Fe3+ considering the distribution of fine structure parameters // Abst. Intern. Conf. “Modern developments of magnetic resonance” (September 22 – October 3, 2025; Kazan, Russia). Ed. V.K. Voronkova . 2025. С. 53-54.
  11. Saritsky D.A., Zheleznov V.V., Ziatdinov A.M.. Electron Paramagnetic Resonance of Fe-doped Na2Ti6O13 // The Seventh Asian School-Conference on Physics and Technology of Nanostructured Materials (International School-Conference Vladivostok, Russia, July 11 – 15, 2025). Proceedings. . 2025. С. 217-218.
  12. Saritsky D.A., Grishchenko D.N., Medkov M.A., Ziatdinov A.M.. Electron Paramagnetic Resonance of Fe-doped NASICON // The Seventh Asian School-Conference on Physics and Technology of Nanostructured Materials (International School-Conference Vladivostok, Russia, July 11 – 15, 2025). Proceedings . 2025. С. 198-199.
  13. Saenko N.S., Steblevskaya N.I., Belobeletskaya M.V., Ziatdinov A.M.. ESR of nanoparticles powder of europium metaphosphate Eu(PO3)3 doped by Eu2+ ions // Abst. Intern. Conf. “Modern developments of magnetic resonance”. September 22 – October 3, 2025; Kazan, Russia). Ed. V.K. Voronkova . 2025. С. 82-83.
  14. Opra D.P., Tkachenko I.A., Ziatdinov A.M., Neumoin A.I., Saenko N.S., Zavidnaya A.G., Kuryavy V.G., Sinebryukhov S.L., Gnedenkov S.V.. Fabrication and characterization of magnetic nanocomposite with hierarchical structure made of Na2Ti3O7 nanotubes and α-Fe2O3 nanospheres // Journal of Alloys and Compounds . 2025. Т. 1036.
    WoS Scopus Scholar РИНЦ Q1 IF 6,30 Полный текст →
  15. Sokolov A.A., Zheleznov V.V., Opra D.P.,, Saenko N.S.,, Sarin S.A., Gnedenkov S.V.. MoS2@hard carbon composite anode for sodium-ion batteries // Химия и химическая технология в XXI веке: материалы XXVI Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых имени выдающихся химиков Л.П. Кулёва и Н.М. Кижнера, посвященной 125-летию со дня рождения профессора Л.П. Кулёва. В 2 томах. Том 2 (г. Томск, 19–23 мая 2025 г.) . 2025. С. 141–142.
    РИНЦ

Все публикации (51) →