Библиотека института физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Главная

Базы данных

Труды сотрудников ИФ СО РАН - результаты поиска

Вид поиска

Каталог книг и брошюр библиотеки ИФ СО РАН

Каталог журналов библиотеки ИФ СО РАН

Труды сотрудников ИФ СО РАН

Область поиска

Формат представления найденных документов:
полный	информационный	краткий

Отсортировать найденные документы по:
автору	заглавию	году издания	типу документа

Поисковый запрос: (<.>A=Буханов, Евгений Романович$<.>)

Общее количество найденных документов : 19
Показаны документы с 1 по 19

    Шабанов, Александр Васильевич.
    Исследование электромагнитного поля в одномерных фотонных кристаллах с дефектами / А. В. Шабанов, М. А. Коршунов, Е. Р. Буханов // Комп. оптика. - 2017. - Т. 41, № 5. - С. 680-686, DOI 10.18287/2412-6179-2017-41-5-680-686. - Библиогр.: 22 . - ISSN 0134-2452
   Перевод заглавия: Investigation of the electromagnetic field in one-dimensional photonic crystals with defects
Кл.слова (ненормированные):
фотонный кристалл -- дефектная мода -- фотонная запрещенная зона -- слоистые периодические структуры -- Photonic crystal -- Defect mode -- Photonic band gap -- Layered periodic structures
Аннотация: Проведены расчеты с использованием метода трансфер матриц одномерных фотонных кристаллов с элементами беспорядка и наличием дефектов. Амплитуда сигнала электромагнитного поля внутри структуры при частоте дефектной моды выше, чем в случае с другими частотами. Если дефект расположен в центре кристалла, сохраняется вероятность усиления амплитуды сигнала, несмотря на наличие разупорядоченности по толщинам слоев. При увеличении числа слоев в кристалле поле на дефекте усиливается в несколько раз.
Using a transfer matrix method, we calculate the electromagnetic field in one-dimensional photonic crystals with disorder elements and in the presence of defects. It is found that the amplitude of the signal of the electro-magnetic field inside the structure is higher at the frequency of the defect mode than at all other frequencies. If the defect is located in the center of the crystal, the possibility of amplifying the signal amplitude is still preserved despite the presence of the disorder across the thicknesses of the layers. With an increase in the number of layers in the crystal, the field on the defect gets several times stronger. © 2017, Institution of Russian Academy of Sciences. All rights reserved.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского, ФИЦ КНЦ СО РАН
ФИЦ КНЦ СО РАН

Доп.точки доступа:
Коршунов, Михаил Анатольевич; Korshunov, M. A.; Буханов, Евгений Романович; Bukhanov E.R.; Shabanov, A. V.
}
Найти похожие

Влияние длиннопериодической упорядоченности в структуре растений на первичные стадии фотосинтеза / М. А. Коршунов [и др.] // Докл. Акад. наук. - 2018. - Т. 478, № 3. - С. 280-283, DOI 10.7868/S0869565218030064. - Библиогр.: 15 . - ISSN 0869-5652
Аннотация: С использованием структурных данных о листьях растений методом трансфер-матриц выявлены особенности распространения света в биофотонно-кристаллических структурах. Обнаружено расщепление стоп-зоны на две. Вычислена плотность фотонных состояний и величина электромагнитного поля. Объяснено возникновение двух фотосистем (разделение стоп-зоны на две), особенность длинноволнового квантового выхода, его усиление (эффект Эмерсона), диссоциация воды в мягком режиме из-за возрастания на слоях электромагнитного поля.

РИНЦ,
Читать в сети ИФ

Переводная версия Effect of long-period ordering of the structure of a plant on the initial stages of photosynthesis [Текст] / M. A. Korshunov [et al.] // Dokl. Phys. - 2018. - Vol. 63 Is. 1.- P.1-4

Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской Академии наук
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской Академии наук

Доп.точки доступа:
Коршунов, Михаил Анатольевич; Korshunov, M. A.; Шабанов, Александр Васильевич; Shabanov, A. V.; Буханов, Евгений Романович; Bukhanov E.R.; Шабанов, Василий Филиппович; Shabanov, V. F.
}
Найти похожие

    Буханов, Евгений Романович.
    Оптические процессы в фотосинтезе / Е. Р. Буханов, М. А. Коршунов, А. В. Шабанов // Сиб. лесн. журн. - 2018. - № 5. - С. 19-32, DOI 10.15372/SJFS20180502. - Библиогр.: 68 . - ISSN 2311-1410
   Перевод заглавия: Optical processes in photosynthesis
Кл.слова (ненормированные):
оптика -- фотонные кристаллы -- фотосинтез -- optics -- photonic crystals -- photosynthesis
Аннотация: Приведены обзор состояния и анализ работ, связанных с оптическими процессами фотосинтеза. Особое внимание уделено работам по исследованию этих процессов в иридо- и хлоропластах, имеющих фотонно-кристаллическую структуру. Фотонный кристалл (ФК) - это сверхрешетка с характерным масштабом периодичности диэлектрической проницаемости (показателя преломления) порядка длины световой волны. В таких структурах в спектре электромагнитных волн возникают запрещенные зоны. Это означает, что в заданном спектральном диапазоне свет любой поляризации не может войти в ФК или выйти в каком-либо направлении. Важным свойством ФК является высокая степень локализации электромагнитных волн на дефектах решетки. В этом случае в запрещенных зонах ФК возникают дефектные уровни энергии. Атом или молекула могут излучить квант с частотой, соответствующей дефектной моде. В большинстве работ, посвященных исследованию оптических процессов фотосинтеза, не учитывались особенности распространения света в ФК-структурах. Периодические структуры обнаружены в растительном и животном мире. В работе представлено влияние длиннопериодической структуры на оптические свойства и локальные характеристики световых волн, в том числе на спектр пропускания и отражения, а также на распределение электромагнитного поля в слоистой структуре. С использованием современного математического аппарата произведен расчет основных спектральных и оптических характеристик на примере бегонии Begonia L. В работах, описывающих распространение света, до последнего времени не учитывалось длиннопериодическое строение, однако для интерпретации результатов были введены понятия (антенна, реакционный центр, наличие двух фотосистем) без детального описания их физической природы. Дополнительно ввели резонансный механизм передачи энергии возбуждения от молекулы донора к молекуле акцептора и квантовую когерентность. На основе анализа полученных данных в рамках единого подхода это позволило объяснить механизм влияния на фотосинтез, а именно: возникновение двух фотосистем (разделение стоп-зоны на две), особенность длинноволнового квантового выхода - его усиление (эффект Эмерсона), в том числе смещение красной границы, увеличение эффективности фотосинтеза при дополнительном облучении, расширение области поглощения.
A review of the state and analysis of works related to optical processes of photosynthesis are given. Particular attention is paid to the work on the investigation of these processes in iridoplasts and chloroplasts with photonic crystal structure. From a general point of view, a photonic crystal (PhC) is a superlattice with a characteristic scale of periodicity of permittivity (refractive indices) of the order of the wavelength of the light wave. In such structures, the forbidden bands occur in the spectrum of electromagnetic waves. This means that in a given spectral range the light of any polarization cannot enter the PhC or exit in any direction. An important property of PhC is high degree of localization of electromagnetic waves on the lattice defects. In this case, defective energy levels manifest themselves in the forbidden zones of the PhC. An atom or molecule emit a quantum with a frequency corresponding to a defective mode. Most of the works dealing with the study of optical processes of photosynthesis have not taken into account the features of light propagation in structures. Periodic structures have been found in the plant and animal world. This paper presents the effect of a long-period structure on the optical properties and local characteristics of light waves, including the transmission and reflection spectrum, as well as the distribution of the electromagnetic field in the layered structure. Based on modern mathematical apparatus, the main spectral and optical characteristics were calculated using the example of a begonia plant. In recent works describing the propagation of light, the long-period structure was not taken into account. However, for the interpretation of the results, concepts (antenna, reaction center, the presence of two photosystems) without a detailed description of the physical nature were introduced. In addition, we had to employ a resonance mechanism for the transfer of excitation energy from the donor molecule to the acceptor molecule and quantum coherence. The analysis of the data obtained within the framework of a unified approach made it possible to explain the mechanism of the effect on photosynthesis, namely, the appearance of two photosystems (division of the stop zone into two parts), the feature of the long-wavelength quantum yield, its amplification (Emerson effect), including the red boundary shift, the efficiency of photosynthesis with additional irradiation and the expansion of the absorption region.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН
Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН»

Доп.точки доступа:
Коршунов, Михаил Анатольевич; Korshunov, M.A.; Шабанов, Александр Васильевич; Shabanov, A.V.; Bukhanov E.R.
}
Найти похожие

    Шабанов, Александр Васильевич.
    Особенности усиления электромагнитного поля и увеличение плотности фотонных состояний в растительных фотонно-кристаллических структурах / А. В. Шабанов, М. А. Коршунов, Е. Р. Буханов // Комп. оптика. - 2019. - Т. 43, № 2. - С. 231-237 ; Comput. Opt., DOI 10.18287/2412-6179-2019-43-2-231-237. - Библиогр.: 29 . - ISSN 0134-2452. - ISSN 2412-6179
   Перевод заглавия: Features of the amplification of the electromagnetic field and the density of states of photonic crystal structures in plants

РУБ Optics
Рубрики:
BLUE IRIDESCENCE
   LIGHT
   COLOR
   PULSE
   BAND
Кл.слова (ненормированные):
фотонный кристалл -- дефектная мода -- фотонная запрещенная зона -- слоистые периодические структуры -- плотность фотонных состояний -- photonic crystal -- defect mode -- photonic band gap -- layered periodic structures -- density of states
Аннотация: Проведены расчёты с использованием метода трансфер матриц одномерных фотонных кристаллов с низким контрастом и разнопериодными асимметричными структурами. Такие структуры были найдены во многих растениях. При состыковке двух последовательно соединённых подрешёток с разными периодами отмечается увеличение амплитуды электромагнитного поля и плотности фотонных состояний внутри структуры и их изменение в зависимости от асимметрии толщин подрешёток.
Calculations were performed using the transfer matrix of one-dimensional photonic crystals with low contrast and asymmetric structures of different periods. Such structures have been found in many plants. When joining two successively connected sublattices with different periods, an increase is observed in the amplitude of the electromagnetic field and the density of photon states inside the structure, and their change depends on the asymmetry of the thickness of the sublattices.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского, ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия
ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия

Доп.точки доступа:
Коршунов, Михаил Анатольевич; Korshunov, M. A.; Буханов, Евгений Романович; Bukhanov E. R.; Shabanov, A. V.

}
Найти похожие

Влияние строения на оптические свойства эпикулярного воска Picea pungens / Е. Р. Буханов [и др.] // Сборник трудов XVII Всероссийской школы-семинара «Физика и применение микроволн» имени профессора А.П. Сухорукова (Волны-2019). - 2019. - Секция: Метаматериалы и фотонные кристаллы. - С. 57-60. - Библиогр.: 12 . - ISBN 978-5-600-02483-0
Аннотация: Проведены исследования морфологических и оптических характеристик воскового слоя голубой ели. Обнаружена иризация на восковых нанотрубках, что подтверждает наличие фотоннокристаллической структуры. Защита растения от УФ излучения и эффективность фотосинтеза.

Материалы конференции,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Буханов, Евгений Романович; Bukhanov, E. R.; Шабанов, Александр Васильевич; Shabanov, A. V.; Крахалев, Михаил Николаевич; Krakhalev, M. N.; Волочаев, Михаил Николаевич; Volochaev, M. N.; Гуревич, Юрий Леонидович; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Российский фонд фундаментальных исследований; "Физика и применение микроволн", Всероссийская школа-семинар имени А.П. Сухорукова(17 ; 2019 ; май ; 26-31 ; Можайск, Моск. обл.); Волны-2019. Всероссийская школа-семинар "Физика и применение микроволн" имени А.П. Сухорукова(17 ; 2019; май ; 26-31 ; Можайск, Московская обл.)
}
Найти похожие

    Bukhanov, E. R.
    A study of wheat wax optical properties / E. R. Bukhanov, Y. L. Gurevich, K. A. Shabanova // Photonics & Electromagnetics Research Symposium - Fall (PIERS - Fall) : IEEE, 2019. - P. 2890-2897. - (Progress in Electromagnetics Research Symposium), DOI 10.1109/PIERS-Fall48861.2019.9021781. - Cited References: 36
   Перевод заглавия: Изучение оптических свойств воска пшеницы

РУБ Engineering, Electrical & Electronic + Physics, Applied
Рубрики:
DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTALS
BLUE-GREEN FLUORESCENCE
Аннотация: Epicuticular waxes are a multifunctional interface between a plant and the environment. In this paper wheat leaves wax has been studied. Wax isolation was carried out using the method of gradual freezing in water followed by slow thawing. The morphology of the samples obtained was observed with a Hitachi SU3500 electron microscope. The structure period is determined by the nanotubes diameter which equals 150-200 nm. Random orientation of their long axes in the layer allows using a one-dimensional model to calculate the transmission spectrum of a photonic crystal with the help of the transfer matrix method. While making the calculations a defect that may be caused by possible interlayer heterogeneity also must be taken into account. Numerical modeling made it possible to identify the stop zone and the defective mode. Intense fluorescence appears in the optical area of the wax layer under ultraviolet radiation, thus increasing the efficiency of photosynthesis.

Смотреть статью,
WOS
Держатели документа:
Kirensky Inst Phys Fed Res Ctr KSC SB RAS, Krasnoyarsk, Russia.
Fed Res Ctr KSC SB RAS, Krasnoyarsk, Russia.
Reshetnev Siberian State Univ Sci & Technol, Krasnoyarsk, Russia.

Доп.точки доступа:
Gurevich, Y. L.; Shabanova, K. A.; Буханов, Евгений Романович; Photonics and Electromagnetics Research Symposium - Fall(2019 ; Dec 17-20 ; Xiamen, China)
}
Найти похожие

    Влияние строения на оптические свойства эпикулярного воска голубой ели (Picea pungens) / Е. Р. Буханов, А. В. Шабанов, М. Н. Крахалев [и др.] // Ученые зап. физ. фак-та МГУ. - 2019. - № 5. - Ст. 1950502. - Библиогр.: 36 . - ISSN 2307-9665
   Перевод заглавия: The effect of the structure on the optical properties of epicular blue spruce wax (Picea pungens)
Кл.слова (ненормированные):
фотонный кристалл -- дефектная мода -- изоляция воскового слоя -- иризация -- флуоресценция -- photonic crystal -- defect mode -- wax isolation -- irisation -- fluorescence
Аннотация: Выполнено исследование морфологических и оптических характеристик с эпикулярного воскового слоя голубой ели (Picea pungens). Методом сканирующей электронной микроскопии выявлены структурные единицы – трубочки диаметром 150-200нм и длиной 3-5 мкм. Обнаружен эффект иризации от доменов воскового слоя. В отраженном свете домены имею голубую окраску, при наблюдении в проходящем свете приобретают розоватый оттенок. Эти оптические характеристики являются основными признаками фотоннокристаллической структурой. Проведено численное моделирование спектра пропускания с выявленными структурными оптическими параметрами с использованием метода трансфер матриц. Спектр максимума флюоресценции совпадает с дефектной модой рассчитанного спектра пропускания.
The study of morphological and optical characteristics of the epicular wax layer of blue spruce (Picea pungens). The method of scanning electron microscopy revealed structural units - tubes with a diameter of 150-200 nm and a length of 3-5 microns. An iridescence eﬀect from the wax layer domains has been detected. In the reﬂected light, the domains have a blue color, when observed in transmitted light acquire a pinkish tint. These optical characteristics are the main features of the photonic crystal structure. A numerical simulation of the transmission spectrum with the identiﬁed structural optical parameters was carried out using the transfer matrix method. The spectrum of the maximum ﬂuorescence coincides with the defect mode of the calculated transmission spectrum.

Смотреть статью,
РИНЦ
Держатели документа:
Институт физики имени Л. В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН, Россия, 660036, Красноярск
ФИЦ КЦН СО РАН, Россия, 660036, Красноярск

Доп.точки доступа:
Буханов, Евгений Романович; Bukhanov, E. R.; Шабанов, Александр Васильевич; Shabanov, A. V.; Крахалев, Михаил Николаевич; Krakhalev, M. N.; Волочаев, Михаил Николаевич; Volochaev, M. N.; Гуревич, Юрий Леонидович
}
Найти похожие

    Bukhanov, E. R.
    Modeling an optical properties of plant epiticular wax / E.R. Bukhanov, Y.L. Gurevich, D.A. Shabanov // Информационные технологии и нанотехнологии (ИТНТ-2020) : сб трудов. - 2020. - P224-231. - Библиогр.: 38
   Перевод заглавия: Моделирование оптических свойств эпитикулярного воска растений
Аннотация: Wax is found on the leaves almost of all plants. Its physicochemical and protective properties are widely discussed in the scientific literature. In the presented work, the influence of the structure of wax on the optical properties in wheat leaves and needles of blue spruce has been revealed for the first time. Long-period ordering was established. The structural elements are nanotubes up to several microns in length and about 150 nm in diameter. The paper presents the influence of a long-period structure on the optical properties and local characteristics of light waves, including the transmission spectrum, the density of photon states, as well as fluorescence spectra and polarization microscopy. Using modern mathematical tools, the main spectral and optical characteristics were calculated using the example of the wax cover of blue spruce and glaucas wheat. Based on calculations that establish the relationship between the structural, spectral and optical properties, the influence of wax structures on the process of photosynthesis was revealed.

Материалы конференции,
Читать в сети ИФ

Доп.точки доступа:
Gurevich, Юрий Леонидович; Shabanov, D. A.; Шабанов, Дмитрий Александрович; Буханов, Евгений Романович; "Информационные технологии и нанотехнологии", Международная конференция и молодежная школа(6 ; 2020 ; ; Самара (on-line)); Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С.П. Королева; Институт систем обработки изображений РАН
}
Найти похожие

Буханов, Евгений Романович.
Нанофотоника в высших растениях / Е.Р. Буханов, А.В. Шабанов // Сборник трудов XVIII Всероссийской школы-семинара «Физика и применение микроволн» имени профессора А.П. Сухорукова (Волны-2020). - 2020. - Секция 1: Метаматериалы и фотонные кристаллы. - С. 50-52. - Библиогр.: 17

Материалы конференции,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

Доп.точки доступа:
Шабанов, Александр Васильевич; Shabanov, A. V.; Bukhanov, E. R.; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Российский фонд фундаментальных исследований; Волны-2020, Всероссийская школа-семинар "Волновые явления в неоднородных средах" имени А. П. Сухорукова(18 ; 2020 ; 23-28 авг. ; Можайск, Московская обл.)"Волновые явления в неоднородных средах", Всероссийская школа-семинар имени А. П. Сухорукова(18 ; 2020 ; 23-28 авг. ; Можайск, Моск. обл.)
}
Найти похожие

10.

Modeling optical properties of plant epicuticular wax / E. Bukhanov, Y. Gurevich, M. Krakhalev, D. Shabanov // Proceedings of ITNT 2020 - 6th IEEE International Conference on Information Technology and Nanotechnology : Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2020. - Ст. 9253272DOI 10.1109/ITNT49337.2020.9253272. - Cited References: 39
Кл.слова (ненормированные):
photonic crystal -- epicuticular wax -- density of photon states -- fluorescence
Аннотация: Wax is found on the leaves almost of all plants. Its physicochemical and protective properties are widely discussed in the scientific literature. In the presented work, the influence of the structure of wax on the optical properties in wheat leaves and needles of blue spruce has been revealed for the first time. Long-period ordering was established. The structural elements are nanotubes up to several microns in length and about 150 nm in diameter. The paper presents the influence of a long-period structure on the optical properties and local characteristics of light waves, including the transmission spectrum, the density of photon states, as well as fluorescence spectra and polarization microscopy. Using modern mathematical tools, the main spectral and optical characteristics were calculated using the example of the wax cover of blue spruce and glaucas wheat. Based on calculations that establish the relationship between the structural, spectral and optical properties, the influence of wax structures on the process of photosynthesis was revealed.

Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Kirensky Institute of Physics Sb Ras, Krasnoyarsk, Russian Federation
Frc Ksc Sb Ras, Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Bukhanov, E. R.; Буханов, Евгений Романович; Gurevich, Y.; Krakhalev, M. N.; Крахалев, Михаил Николаевич; Shabanov, D. A.; Шабанов, Дмитрий Александрович; IEEE International Conference on Information Technology and Nanotechnology(6th ; 26 - 29 May 2020 ; Samara, Russian Federation)
}
Найти похожие

11.

The role of periodic structures in light harvesting / E. Bukhanov, A. V. Shabanov, M. N. Volochaev, S. A. Pyatina // Plants. - 2021. - Vol. 10, Is. 9. - Ст. 1967, DOI 10.3390/plants10091967. - Cited References: 34 . - ISSN 2223-7747
Кл.слова (ненормированные):
chloroplast -- thylakoid -- chlorophyll -- light harvesting -- density of photon states -- photosynthesis -- biophotonic crystal
Аннотация: The features of light propagation in plant leaves depend on the long-period ordering in chloroplasts and the spectral characteristics of pigments. This work demonstrates a method of determining the hidden ordered structure. Transmission spectra have been determined using transfer matrix method. A band gap was found in the visible spectral range. The effective refractive index and dispersion in the absorption spectrum area of chlorophyll were taken into account to show that the density of photon states increases, while the spectrum shifts towards the wavelength range of effective photosynthesis.

Смотреть статью,
Scopus,
WOS,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Kirensky Institute of Physics FRC «KSC of SB RAS», Academgorodok str. 50/12, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Federal Research Center «KSC of SB RAS», Academgorodok str. 50, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Institute of Fundamental Biology and Biotechnology, Siberian Federal University, 79 Svobodnyi av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Bukhanov, E. R.; Буханов, Евгений Романович; Shabanov, A. V.; Шабанов, Александр Васильевич; Volochaev, M. N.; Волочаев, Михаил Николаевич; Pyatina, S. A.
}
Найти похожие

12.

    Влияние структуры хлоропластов на плотность фотонных состояний и эффективность преобразования солнечной энергии / К. А. Шабанова, Ю. Ю. Логинов, Е. Р. Буханов [и др.] // Сиб. аэрокосм. журн. - 2021. - Т. 22, № 4. - С. 708-717 ; Sib. Aerospace J., DOI 10.31772/2712-8970-2021-22-4-708-717. - Библиогр.: 22 . - ISSN 2712-8970
   Перевод заглавия: The chloroplast structure nfluence on photon states density and efficiency of solar energy conversion
Кл.слова (ненормированные):
биофотонный кристалл -- плотность фотонных состояний -- электронная микроскопия -- фотосинтез -- biophotonic crystal -- density of photon states -- electron microscopy -- photosynthesis
Аннотация: Благодаря поглощению солнечной энергии в хлоропластах – зелёных пластидах – происходит преобразование солнечной энергии в энергию химических связей. Изучение процессов фотосинтеза и увеличение его эффективности актуально для разработки замкнутых систем жизнеобеспечения, в том числе, при длительных полетах в космосе. Хлоропласты в свою очередь наполнены стопками высокоупорядоченных тилакоидных мембран (гранами). На границе этих мембран и располагаются пигмент-белковые фотосинтетические комплексы. Долгое время структурным характеристикам хлоропластов не уделялось должного внимания и они изучались как изотропные вещества, однако в последние годы было показано, что они обладают анизотропными свойствами и высоким коэффициентом преобразования при разделении зарядов. В данной работе был предложен подход к более точному пространственному определению гран в хлоропластах растений и определению размеров единичного блока. Тилакоидные мембраны и границы состоящей из них граны отчетливо видны в электронном микроскопе, если пучок электронов направлен строго перпендикулярно. Было замечено, что при повороте столика разные области мембран становятся либо расплывчатыми, либо более четкими, что говорит о том, что граны в хлоропластах располагаются не в одной плоскости. Также проведено сравнение влияния разных внешних условий на структуру хлоропласта растения не только через сравнение морфологических характеристик, но и посредством численного моделирования и сравнения спектральных свойств объектов. Для численного моделирования были определены периодические решетки для основных структурных единиц хлоропластов разных образцов. На основе этих решеток были рассчитаны спектры пропускания с помощью метода трансфер матриц. Также полученные значения электромагнитной волны вдоль решетки позволили рассчитать графики плотности фотонных состояний. Результаты расчетного метода графиков плотности фотонных состояний на основе структуры хлоропластов позволили не просто оценить возможную эффективность фотосинтеза, но и напрямую связать эти модели с внешними условиями, влияющими на растение.
Due to the absorption of solar energy in chloroplasts - green plastids, solar energy is converted into the energy of chemical bonds. Studying the processes of photosynthesis and increasing its efficiency is relevant for the development of closed life support systems, including during long flights in space. Chloroplasts are filled with stacks of highly ordered tilakoid membranes (granas). Pigment-protein photosynthetic complexes are located on the border of these membranes. For a long time, the structural characteristics of chloroplasts were not given due attention and they were studied as isotropic substances, but in recent years it has been shown that they have anisotropic properties and a high conversion coefficient during charge separation. In this work, an approach was proposed for a more accurate spatial determination of grains in plant chloroplasts and determination the single unit. Thylakoid membranes and the boundaries of the facet consisting of them are clearly visible in an electron microscope if the electron beam is directed strictly perpendicularly. It was noticed that when the stage is rotated, different regions of the membranes become either blurred or more distinct, which suggests that the granules in chloroplasts are not located in the same plane. Also, a comparison was made of the influence of different external conditions on the chloroplast structure of a plant, not only through a comparison of morphological characteristics, but also through numerical modeling and comparison of the objects spectral properties. For numerical simulation, periodic lattices were determined for the main structural units of chloroplasts of different samples. On the basis of these gratings, the transmission spectra were calculated using the transfer matrix method. Also, the obtained values of the electromagnetic wave along the lattice made it possible to calculate the graphs of the density of photon states. The results of the calculation method of plots of the density of photon states based on the structure of chloroplasts made it possible not only to assess the possible efficiency of photosynthesis, but also to directly relate these models to the external conditions affecting the plant.

Смотреть статью,
РИНЦ,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, 50, стр. 38
Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН», Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, 50
Сибирский федеральный университет, Институт фундаментальной биологии и биотехнологии, Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, Свободный просп., 79, корп. 4

Доп.точки доступа:
Шабанова, К. А.; Логинов, Ю. Ю.; Буханов, Евгений Романович; Bukhanov, E. R.; Волочаев, Михаил Николаевич; Volochaev, M. N.; Пятина, С. А.; Pyatina, S. A.

}
Найти похожие

13.

    Influence of growth environment on structural and optical characteristics of barley / E. R. Bukhanov, V. N. Shikhov, A. G. Lipshin [et al.] // IV International conference on photonics research (Interphotonics 2022) : book of abstracts / International conference on photonics research (4 ; 2022 ; Apr. 22-28 ; Oludeniz, Turkey). - 2022. - Ст. Id-611. - P. 13
   Перевод заглавия: Влияние среды роста на структурные и оптические характеристики ячменя

Материалы конференции
Держатели документа:
Kirensky Institute of Physics FRC «KSC of SB RAS», Krasnoyarsk, Russian Federation
Federal Research Center «KSC of SB RAS», Krasnoyarsk, Russian Federation
Institute of Biophysics FRC «KSC of SB RAS», Krasnoyarsk, Russian Federation
Krasnoyarsk Research Institute of Agriculture FRC «KSC of SB RAS», Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Bukhanov, E. R.; Буханов, Евгений Романович; Shikhov, V. N.; Шихов, В. Н.; Lipshin, A. G.; Velichko, V. V.; Surin, N. A.; International conference on photonics research(4 ; 2022 ; Apr. 22-28 ; Oludeniz, Turkey)
}
Найти похожие

14.

    Буханов, Евгений Романович.
    Моделирование оптических свойств на основе биологических структур / Е. Р. Буханов // IX Международная молодежная научная конференция "Физика. Технологии. Инновации" (ФТИ-2022) : тезисы докладов. - Екатеринбург, 2022. - Секция: Биоинженерия и биотехнологии. - С. 993-994. - Библиогр.: 5
   Перевод заглавия: Modeling optical properties of biological structures
Аннотация: Numerical calculations of the optical characteristics were made of the plant chloroplast structure based on thylakoids and the stromal distance between grana. The results showed that even on such small structures there are resonance phenomena in the visible wavelength range.

Материалы конференции,
Материалы конференции
Держатели документа:
Институт Физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия
Федеральный исследовательский центр КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия

Доп.точки доступа:
Bukhanov, E. R.; "Физика.Технологии. Инновации", международная молодежная научная конференция(9 ; 2022 ; 16-20 мая ; Екатеринбург)Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
}
Найти похожие

15.

Буханов, Евгений Романович.
Роль периодического строения хлоропластов высших растений в процессе сбора света / Е. Р. Буханов, М. Н. Волочаев, С. А. Пятина // XXXIII Всероссийская школа-семинар "Волновые явления: физика и применения" имени профессора А.П. Сухорукова (Волны-2022) : сборник трудов. - 2022. - Секция: Нанофотоника, метаматериалы и фотонные кристаллы. - С. 13-15. - Библиогр.: 7. - Награждён грамотой за лучший доклад

Материалы конференции,
Материалы конференции
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН
Красноярский научный центр ФИЦ СО РАН

Доп.точки доступа:
Волочаев, Михаил Николаевич; Volochaev, M. N.; Пятина, С. А.; Pyatina, S. A.; Bukhanov, E. R.; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Волны-2022, Всероссийская школа-семинар "Волновые явления: физика и применения" имени А. П. Сухорукова(33 ; 2022 ; 5-10 июня ; Можайск, Моск. обл.); "Волновые явления: физика и применения", Всероссийская школа-семинар имени А. П. Сухорукова(33 ; 2022 ; 5-10 июня ; Можайск, Моск. обл.)
}
Найти похожие

16.

Буханов, Евгений Романович.
Фотоника хлоропластов растений / Е. Р. Буханов, М. Н. Волочаев, С. А. Пятина // Изв. РАН. Сер. физич. - 2023. - Т. 87, № 10. - С. 1458-1462, DOI 10.31857/S036767652370254X. - Библиогр.: 19 . - ISSN 0367-6765
Аннотация: Показано, что особенности распространения света в листьях растений зависят от длиннопериодической упорядоченности в хлоропластах и спектральных характеристик пигментов. При учете дисперсии спектра поглощения хлорофилла происходит увеличение плотности фотонных состояний и смещение пика спектра в область длин волн эффективного фотосинтеза, что способствует повышению вероятности протекания фотосинтетических процессов.

Смотреть статью,
РИНЦ

Переводная версия Bukhanov E. R. Photonics of plant chloroplasts [Текст] / E. R. Bukhanov, M. N. Volochaev, S. A. Pyatina. - 5 с. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. - 2023. - Vol. 87 Is. 10.- P.1488-1492

Держатели документа:
Институт физики имени Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Доп.точки доступа:
Волочаев, Михаил Николаевич; Volochaev, M. N.; Пятина, С. А.; Bukhanov, E. R.
}
Найти похожие

17.

Bukhanov, E. R.
Photonics of plant chloroplasts / E. R. Bukhanov, M. N. Volochaev, S. A. Pyatina // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. - 2023. - Vol. 87, Is. 10. - P. 1488-1492, DOI 10.3103/S1062873823703549. - Cited References: 19 . - ISSN 1062-8738. - ISSN 1934-9432
Аннотация: It is shown that features of light propagation in plant leaves depend on the long-range ordering in chloroplasts and spectral characteristics of pigments. It is established that, allowing for the dispersion of chlorophyll’s absorption spectrum, the photonic density of states grows and the spectral peak shifts to the efficient photosynthesis wavelength range, enhancing the probability of photosynthesis.

Смотреть статью,
Scopus

Публикация на русском языке Буханов, Евгений Романович. Фотоника хлоропластов растений [Текст] / Е. Р. Буханов, М. Н. Волочаев, С. А. Пятина. - 5 с. // Изв. РАН. Сер. физич. - 2023. - Т. 87 № 10. - С. 1458-1462

Держатели документа:
Kirensky Institute of Physics, Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Krasnoyarsk Scientific Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Volochaev, M. N.; Волочаев, Михаил Николаевич; Pyatina, S. A.; Буханов, Евгений Романович
}
Найти похожие

18.

Фотосинтетический аппарат на примере холестерической жидкокристаллической пленки, легированной пигментным комплексом высших растений / Е. Р. Буханов, А. Д. Шефер, Т. А. Зотина, М. Н. Крахалев // XXXIV Всероссийская школа-семинар "Волновые явления: физика и применения" имени профессора А.П. Сухорукова (Волны-2023) : сборник трудов. - 2023. - Секция: Нанофотоника, метаматериалы и фотонные кристаллы. - С. 37-40. - Библиогр.: 15

Материалы конференции
Держатели документа:
Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН
Красноярский научный центр ФИЦ СО РАН
Институт биофизики СО РАН

Доп.точки доступа:
Буханов, Евгений Романович; Bukhanov, E. R.; Шефер, Александр Давыдович; Зотина, Татьяна Анатольевна; Крахалев, Михаил Николаевич; Krakhalev, M. N.; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Волны-2023, Всероссийская школа-семинар "Волновые явления: физика и применения" имени А. П. Сухорукова(34 ; 2023 ; 28 мая - 2 июня ; Можайск, Моск. обл.); "Волновые явления: физика и применения"", Всероссийская школа-семинар имени А. П. Сухорукова(34 ; 2023 ; 28 мая - 2 июня ; Можайск, Моск. обл.)
}
Найти похожие

19.

Influence of growth environment on structural and optical characteristics of higher plants / E. Bukhanov, V. N. Shikhov, V. V. Velichko [et al.] // AIP Conf. Proc. - 2024. - Vol. 2924: Proceedings of the 3rd International Advances in Applied Physics and Materials Science Congress & Exhibition, Is. 1. - Ст. 040003, DOI 10.1063/5.0181655. - Cited References: 26 . - ISSN 0094-243X. - ISSN 1551-7616. - ISSN 978-07354
Аннотация: Two barley samples were taken for the study – one grown in the field and the other in a special chamber under intensive light. Chloroplasts structure was obtained during electron microscopy process. The results showed that the maximum quantum yield of photosystem II in both samples was in the range of values typical for normal physiological state of plants. At the same time, electron transport speed comparison shows that electrons are transferred 1.7 times faster in the vegetation chamber compared to field environment. Such difference is confirmed by the results of microscopy performed with flag leaves tissue samples of barley grown under intensive light in a chamber and in the field. A grana structure significantly denser and better organized was observed in chloroplasts of barley grown in chamber. This study shows a clear connection between the environment, the ordering of thylakoid structures and fluorescent indicators of photosynthesis.

Смотреть статью,
Scopus,
Читать в сети ИФ
Держатели документа:
Kirensky Institute of Physics FRC, «KSC of SB RAS», Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Federal Research Center, «KSC of SB RAS», Krasnoyarsk, Russian Federation
Institute of Biophysics FRC, «KSC of SB RAS», Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Krasnoyarsk Research Institute of Agriculture FRC, «KSC of SB RAS», Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Bukhanov, E. R.; Буханов, Евгений Романович; Shikhov, V. N.; Velichko, V. V.; Lipshin, A. G.; Surin, N. A.; International Advances in Applied Physics and Materials Science Congress and Exhibition(3 ; April 22-28, 2022 ; Oludeniz, Turkey)
}
Найти похожие