Труды сотрудников института физики

/ Е. М. Алакшин [и др.] // Физ. низк. температур. - 2015. - Т. 41, Вып. 1. - С. 52-56. - Библиогр.: 12. - Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной в рамках государственной поддержки Казанского (Приволжского) федерального университета в целях повышения его конкурентоспособности среди . - ISSN 0132-6414
Аннотация: Экспериментально исследована спиновая кинетика 3Не в контакте с диамагнитными образцами инверсных опалов SiO 2 и наноразмерными кристаллическими порошками LaF 3. Показано, что ядерная магнитная релаксация адсорбированного 3Не осуществляется посредством модуляции диполь-дипольного взаимодействия квантовым движением в двумерной пленке. Установлено, что релаксация жидкого 3Не осуществляется путем спиновой диффузии к адсорбированному слою. Обнаружено влияние ограниченной геометрии диамагнитных нанопористых сред на релаксацию 3Не.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Алакшин, Е. М.; Газизулин, Р. Р.; Захаров, М. Ю.; Клочков, А. В.; Морозов, Евгений Владимирович; Morozov, E. V.; Салихов, Т. М.; Сафин, Т. Р.; Сафиуллин, К. Р.; Тагиров, Мурат Салихович; Шабанова, О. В.

/ O. V. Shabanova, I. V. Nemtsev, A. V. Shabanov // Sib. J. Sci. Technol. - 2020. - Vol. 21, Is. 4. - P. 565-573 ; Сибирский журнал науки и технологий, DOI 10.31772/2587-6066-2020-21-4-565-573. - Cited References: 25 . - ISSN 2587-6066
   Перевод заглавия: Разработка электронно-микроскопического метода анализа органсодержащих объектов с использованием инверсных опалов
Аннотация: The purpose of this study is to test the possibility of using inorganic macroporous structures of inverse opal in sample preparation for scanning electron microscopy of biological objects. As an absorbent substrate we used silica inverse opals prepared by a sol-gel method to study the biological objects.The process of manufacturing the inverse opal involves a complex multi-stage technological process. First, we synthesized submicron spherical particles from polymethylmethacrylate by the method of emulsifier-free emulsion polymerization of methylmethacrylate in an aqueous medium in the presence of a diazoinitiator. This method can be used to obtain an ensemble of particles with high monodispersity, the average size of which can vary in the range from 100 to 500 nm. Then, by self-assembly technique, we deposited the beads of polymethylmethacrylate into ordered matrices (templates), mainly with a face-centered cubic lattice. The resulting mesoporous structures, called artificial opals or colloidal crystals, had lateral dimensions of about 10 × 10 × 2 mm. Then we heat-treated the opals to 120 °C to harden the template before being impregnated with the precursor. Further, we impregnated the opals with silica sol with a particle size distribution from 1 to 5 nm, obtained by hydrolysis of tetraethoxysilane in the presence of hydrochloric acid, and then, after curing and drying the impregnating composition in air at room temperature, we multi-stage fired them up to 550 °C at normal pressure in the air atmosphere to remove all organic components. As a result, the macroporous metamaterial (the so-called inverse opals) with an open system of pores up to 400 nm in size, occupying about 80 % of the volume, were obtained. We studied lactic acid bacteria of cucumber brine and human red blood cells with TM4000 Plus, SU3500 and S-5500 scanning electron microscopes. Auxiliary substance for the sample preparation was ionic liquid VetexQ EM (Interlab LLC). We showed that it is possible to use the inverse opal as an absorbent substrate for sample preparation and rapid analysis in scanning electron microscopy without pre-drying, chemical treatment, or temperature exposure. To improve imaging in the electron microscope, we used sputter coater to cover the inverse opal surface with a thin film of platinum. The use of ionic liquid in combination with the absorbent porous medium allows preserving an original shape of the biological structures. Using the human red blood cells and lactic acid bacteria, we showed that it is possible to carry out of the morphological analysis of the cells using various scanning electron microscopes. We found that on the basis of the inverse opal, there is a fundamental possibility of creating the absorbent substrate suitable for repeated use in the study of the biological objects. At the same time, trace remnants of previous samples remaining after annealing the plate do not introduce significant distortions when conducting new series of observations. In this study, we obtained high-quality electronic micrographs of the biological objects with high resolution and contrast. At the same time, due to the use of the inverse opals as the absorbent substrate, time and financial costs for researchare reduced.
Целью данного исследования является апробация возможности применения неорганических макропористых структур инверсного опала при пробоподготовке для сканирующей электронной микроскопии биообъектов. Изготовленные золь-гель способом инверсные опалы на основе кремнезёма применялись в качестве впитывающей подложки для изучения биологических образцов. Изготовление инверсного опала представляет собой сложный многоступенчатый технологический процесс. Сначала методом безэмульгаторной эмульсионной полимеризации метилметакрилата в водной среде в присутствии диазоинициатора были синтезированы субмикронные сферические частицы из полиметилметакрилата. Таким способом можно получать ансамбль частиц с высокой монодисперсностью, средний размер которых может варьироваться в диапазоне от 100 до 500 нм. Затем методом самосборки субмикросферы полиметилметакрилата осаждались в упорядоченные матрицы (шаблоны) преимущественно с гранецентрированной кубической решёткой. Полученные мезопористые структуры, называемые искусственными опалами или коллоидными кристаллами, имели размеры порядка 10 ×10 × 2 мм. Затем опалы подвергались термической обработке до 120 °С для упрочнения шаблона перед пропиткой прекурсором. Далее опалы пропитывались золем кремнезёма с размером частиц от 1 до 5 нм, полученным путём гидролиза тетраэтоксисилана в присутствии соляной кислоты и затем, после отверждения и сушки пропитывающего состава на воздухе при комнатной температуре, подвергались многоступенчатому обжигу до 550 °С при нормальном давлении в воздушной атмосфере для удаления всех органических компонентов. В результате получались образцы макропористых метаматериалов (так называемые, инверсные или инвертированные опалы) с открытой системой пор размером до 400 нм, занимающих около 80 % объёма. В сканирующих электронных микроскопах TM4000 Plus, SU3500 и S-5500 с использованием макропористых структур были исследованы молочнокислые бактерии и красные кровяные тельца. Для улучшения визуализации использовались системы напыления металлов для покрытия поверхности инверсного опала тонкой плёнкой платины. Вспомогательным веществом в пробоподготовке выступала ионная жидкость VetexQ EM (Interlab LLC). Показано, что инверсный опал можно использовать как впитывающую подложку для пробоподготовки и экспресс-анализа в сканирующей электронной микроскопии без предварительной сушки, химической обработки или температурного воздействия биообъектов. Использование ионной жидкости в сочетании с впитывающей пористой средой позволяет сохранить первоначальную форму биологических структур. Показана возможность изучения морфологических особенностей биоструктур на примере эритроцитов человека и молочнокислых бактерий. Экспериментально установлено, что впитывающую подложку на основе инверсного опала можно использовать многократно при исследовании биологических объектов. Следовые остатки предыдущих проб, оставшиеся после отжига пластины, не вносят существенных искажений при проведении новых серий наблюдений. В нашем исследовании были получены высококачественные электронные микрофотографии биообъектов с высоким разрешением и контрастом. При этом за счёт использования инверсных опалов в качестве впитывающей подложки обеспечивается сокращение временных и финансовых затрат на исследования.

Смотреть статью,
РИНЦ

Держатели документа:
Special Designing and Technological Bureau “Nauka” KSC SB RAS, 50, Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Federal Research Center Krasnoyarsk Science Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 50, Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
L.V. Kirensky Institute of Physics SB RAS, 50, building 38, Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Nemtsev, I. V.; Немцев, Иван Васильевич; Shabanov, A. V.; Шабанов, Александр Васильевич

/ Д. Кох, А. В. Шабанов, К. А. Шабанова // Решетневские чтения : материалы XXV междунар. науч.-практ. конф. : в 2-х ч. - 2021. - Ч. 1. Секция "Наноматериалы, нанотехнологии и информационные системы в аэрокосмич". - С. 579-580. - Библиогр.: 6. - Авторы благодарят Красноярский региональный центр коллективного пользования ФИЦ КНЦ СО РАН за предоставленное оборудование.
   Перевод заглавия: Synthesis of inverse opals
Аннотация: Инвертированные опалы (ИО) из оксидов циркония и титана были получены и исследованы методом растровой электронной микроскопии (РЭМ). Эти материалы могут стать основой для разработки нового типа лазеров, отражающих пленок, высокочувствительных сенсоров для использования в космической технике.

Материалы конференции,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Шабанов, Александр Васильевич; Shabanov, A. V.; Шабанова, К. А.; "Решетневские чтения", международная научно-практическая конференция(25 ; 2021 ; нояб. ; 10-12 ; Красноярск); Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М. Ф. Решетнева; Информационные спутниковые системы им. М.Ф. Решетнева, ОАОФедеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук"

/ К. А. Шабанова, Ю. Ю. Логинов, О. В. Шабанова [и др.] // Сиб. аэрокосм. журн. - 2022. - Т. 23, № 4. - С. 763-770 ; Sib. Aerospace J., DOI 10.31772/2712-8970-2022-23-4-763-770. - Библиогр.: 15. - Работа выполнена в рамках проекта No FWES-2022-0012 «Оптические свойства и структурное упорядочение природных и природоподобных органических ламеллярных систем». Исследования были выполнены на оборудовании Красноярского регионального центра коллективного пользования ФИЦ КНЦ СО РАН . - ISSN 2712-8970
   Перевод заглавия: Synthesis and study by electron microscopy of inverse opals from zirconium oxide
Аннотация: Диоксид циркония обладает высокой диэлектрической проницаемостью и высокой термической стабильностью. Существует множество методов синтеза нанокристаллических материалов из диоксида циркония. В их число входит гидротермальный синтез, газофазные химические реакции, криохимический синтез, методы плазмохимии – эти методы отличаются дороговизной и сложностью. В данной работе предложен относительно простой метод управления ростом нанокристаллов диоксида циркония путем синтеза в полимерных шаблонах (темплатный синтез инверсных опалов). Инверсные опалы обладают уникальными физико-химическими свойствами, поэтому они могут находить широкое применение в оптике, оптоэлектронике, биологических исследованиях, катализе, в функциональной керамике, что актуально и в ракетно-космической отрасли. В качестве исходного материала использовали водно-спиртовой раствор оксихлорида циркония, которым пропитывали шаблоны из монодисперсных субмикронных сферических частиц из полиметилметакрилата. После пропитки этих шаблонов, раствор затвердевал в условиях ограниченного пространства пор размером 20–40 нм. После этого проводили обжиг полученных шаблонов для удаления по- лимерной матрицы. При этом формировались структуры, состоящие из нанокристаллов диоксида циркония. Методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии проведена оценка морфологии полученных материалов и показано, что в условиях ограниченной диффузии диоксид циркония образует кристаллы размерами 10–30 нм. Также, в зависимости от температуры прокаливания, получаются материалы с разными кристаллическими модификациями. В результате показано, что водно-спиртовые растворы оксихлорида циркония являются удобным средством для получения методом темплатного синтеза нанокристаллических материалов, в том числе инверсных опалов из диоксида циркония.
Zirconia has a high dielectric constant and high thermal stability. There are many methods for the synthesis of nanocrystalline materials from zirconium dioxide. These include hydrothermal synthesis, gas-phase chemical reactions, cryochemical synthesis, plasma chemistry methods - these methods are expensive and complex. In this work, we propose a relatively simple method for controlling the growth of zirconium dioxide nanocrystals by synthesis in polymer templates (template synthesis of inverse opals). Inverse opals have unique physical and chemical properties, so they can be widely used in optics, optoelectronics, biologicalesearch, catalysis, functional ceramics, which is also relevant in the rocket and space industry. As a starting material, we used a water-alcohol solution of zirconium oxychloride, with which we impregnated templates of monodisperse submicron spherical particles of polymethyl methacrylate. After impregnation of these templates, the solution solidified in a limited pore space of 20–40 nm. After that, we fired the resulting templates to remove the polymer matrix. In this case, structures consisting of zirconium dioxide nanocrystals were formed. Using the methods of scanning and transmission electron microscopy, we assessed the morphology of the obtained materials, and showed that under conditions of limited diffusion, zirconium dioxide forms crystals with a size of 10–30 nm. Also, depending on the calcination temperature, materials with different crystalline modifications are obtained. As a result, we have shown that aqueous-alcoholic solutions of zirconium oxychloride are a convenient means for obtaining nanocrystalline materials, including inverse opals from zirconium dioxide, by template synthesis.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Для получение полного текста обратитесь в библиотеку

Держатели документа:
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский Рабочий», 31
Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, 50
Институт космических технологий ФИЦ КНЦ СО РАН, Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, 50/45
Институт физики имени Л. В. Киренского СО РАН, Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, 50, стр. 38
Сибирский федеральный университет, Институт фундаментальной биологии и биотехнологии, Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79, корп. 4

Доп.точки доступа:
Шабанова, К. А.; Логинов, Ю. Ю.; Шабанова, О. В.; Кох Д., Кох Д.; Немцев, Иван Васильевич; Nemtsev, I. V.