научный журнал по физике Оптика и спектроскопия ISSN: 0030-4034

БИРЮКОВА И.В., ГАБАИН А.А., ЕФРЕМОВ И.Н., ПАЛАТНИКОВ М.Н., СИДОРОВ Н.В., ЯНИЧЕВ А.А. — 2015 г.

Исследованы спектры комбинационного рассеяния света (КРС) сильно легированных кристаллов, выращенных из шихты различного генезиса. Кристаллы LiNbO3:Mg(5.3 мол. %) и LiNbO3:Mg:Fe(5.01,0.005 мол. %) получены с использованием методов гомогенного легирования, кристаллLiNbO3:Mg(5.1 мол. %) получен с использованием твердофазной лигатуры, а кристаллLiNbO3:Zn(4.5 мол. %) - с использованием прямого легирования. В геометрии рассеянияY (ZZ )Yобнаружено проявление в спектре линий, соответствующих фундаментальным колебани6ям А 2-типа симметрии, запрещенных правилами отбора для пространственной группы С 3V( R 3 c ).Проявление в спектре линий, соответствующих фундаментальным колебаниям А 2-типа симметрии,объяснено существованием в сильно легированных кристаллах LiNbO3 микроструктур и кластеров,приводящих к существенным локальным изменениям симметрии кристалла.

ВОРОНИН Б.А., ЛАВРЕНТЬЕВА Н.Н., ФЕДОРОВА А.А. — 2015 г.

Важным дистанционным методом измерения содержания H216O в атмосферах планет является ИК спектроскопия, где в качестве исходной спектроскопической информации используются базы данных HITRAN, GEISA и др., адаптированные для исследования в атмосфере Земли. В отличие от Земли атмосферы Марса и Венеры состоят в основном из углекислого газа, содержание СO2 около 95%. В настоящей работе представлен список линий H216O, основанный на списке линий BT2 (Barber, et al., MNRAS, 2006). К списку линий BT2, содержащему информацию о центрах, интенсивностях и квантовой идентификации, добавлены параметры контура линий: самоуширение, уширение углекислым газом и коэффициент температурной зависимости для 296 K в диапазоне 0.001–30 000 см-1. Из BT2 были отобраны переходы с интенсивностью 10-30, 10-32, 10-35 см/молекулу общим числом 323 310, 753 529 и 2 011 072 переходов соответственно.

БАГРОВ И.В., БУРЧИНОВ А.Н., КИСЕЛЕВ В.М., КИСЛЯКОВ И.М., СТАРОДУБЦЕВ А.М. — 2015 г.

Приведены результаты исследования четырех типов углеродных наночастиц: фуллерена C60 (кристаллического и аморфизированного), однослойных и многослойных углеродных нанотрубок в виде твердофазных пленочных покрытий на предмет получения генерации синглетного кислорода при их облучении непрерывным широкополосным светодиодным излучением в видимом диапазоне и моноимпульсным излучением неодимового лазера на длине волны 532 нм.

КРЮЧКОВ С.В., КУХАРЬ Е.И. — 2015 г.

Исследовано влияние высокочастотного электромагнитного излучения на распространение уединенных электромагнитных волн в графеновой сверхрешетке с учетом диссипации. Найдено выражение для потенциала диссипативного солитона. Показано, что форма диссипативного солитона зависит от амплитуды высокочастотного излучения. Найдены интервалы амплитуд высокочастотного поля, для которых в графеновой сверхрешетке формируются два типа диссипативных солитонов. Показано, что площади этих солитонов регулируются изменением амплитуды высокочастотного излучения.

АСЕЕВ В.А., ВАРАКСА Ю.А., КОЛОБКОВА Е.В., СИНИЦЫН Г.В., ХОДАСЕВИЧ М.А., ЯСЮКЕВИЧ А.С. — 2015 г.

Исследованы спектры апконверсионной флуоресценции кристаллов YVO4 и YGdVO4 и свинцово-фторидных наностеклокерамик, соактивированных ионами эрбия и иттербия, в диапазоне длин волн 520–560 нм при накачке на длине волны 967 нм. Измерено отношение интенсивностей полос флуоресценции, расположенных вблизи 520–530 и 540–550 нм, в диапазоне температур от комнатной до 150°С. Показано, что рассмотренные материалы могут использоваться для изготовления чувствительного элемента оптических флуоресцентных температурных датчиков, причем по чувствительности измерения температуры наностеклокерамики могут приближаться к кристаллическим образцам.

БАРЫШНИКОВ Г.В., КАРАУШ Н.Н., МИНАЕВ Б.Ф., МИНАЕВА В.А., СТРОМЫЛО Е.В., СУРОВЦЕВ Н.В., ТКАЧЕНКО Л.И., ЧЕРКАСОВА О.П. — 2015 г.

При разных температурах (в диапазоне 30-310 К) получены экспериментальные спектры комбинационного рассеяния (КР) света кортикостероидных гормонов кортикостерона и дезоксикортикостерона в области низкочастотных колебаний (15 -120 см-1) при возбуждении твердотельным лазером 532.1 нм. Внутримолекулярные колебания обоих гормонов интерпретированы на основе расчета спектров КР методом теории функционала плотности B3LYP/6-31G(d). Межмолекулярные связи исследованы с помощью топологической теории Бейдера для тетрамеров гормонов с использованием данных рентгеноструктурного анализа для кристаллических образцов гормонов. Суммарная энергия межмолекулярных взаимодействий в тетрамере дезоксикортикостерона (-49.1 кДж/моль) выше по сравнению с кортикостероном (-36.9 кДж/моль). При этом в молекуле кортикостерона выявлена и прочная внутримолекулярная водородная связь О21 -Н···О=С20 с энергией -42.4 кДж/моль, которая отсутствует в молекуле дезоксикортикостерона. Это накладывает отпечаток на различие спектров КР обоих гормонов. Показано, что низкочастотные линии в спектрах КР принадлежат скелетным колебаниям молекул и деформационным колебаниям заместителя при атоме С17. Расчет спектра КР для димера дезоксикортикостерона позволил объяснить расщепление и сдвиги некоторых линий, а также дал возможность интерпретировать новые интенсивные линии, наблюдаемые в спектрах при низкой температуре, обусловленные межмолекулярным взаимодействием и смешиванием нормальных колебаний в кристаллической ячейке. Рассчитанные частоты в целом хорошо согласуются с экспериментальными.

КОНШИНА Е.А., КУРОЧКИНА М.А. — 2015 г.

Исследованы спектрально-люминесцентные свойства суспензии на основе нематического жидкого кристалла, допированного полупроводниковыми квантовыми точками CdSe/ZnS с размером ядра 5.0 нм. Обнаружены существенное уменьшение люминесценции жидкого кристалла до 94% при концентрации квантовых точек около 0.2 вес. % и гипсохромный сдвиг максимума на 20 нм.

ДМИТРИЕВ А.Д., КУЧЕРЕНКО М.Г., ЧМЕРЕВА Т.М. — 2015 г.

Теоретически исследован безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения от квантовой точки к проводящей нанопроволоке, сопровождающийся рождением одномерных поверхностных плазмонов. Рассмотрены случаи внутризонной и межзонной релаксаций носителей заряда в квантовой точке. Проведены расчеты скорости безызлучательной передачи энергии от квантовой точки к нанопроволоке для различных значений параметров системы. Показано, что значение скорости переноса энергии в рассмотренных механизмах релаксации может достигать величины~1011 с-1, что сравнимо со скоростями, характерными для других возможных механизмов релаксации, и существенно превосходит характерную скорость излучательной рекомбинации электронов и дырок.

БЕЛИЧЕНКО В.П., ЗАПАСНОЙ А.С., ШЕСТАКОВ П.В. — 2015 г.

Исследована проблема активного управления как величиной, так и пространственным распределением отдельных компонент интерференционной составляющей вектора Пойнтинга в пределах ближней зоны систем излучателей. Характерный размер этой зоны составляет величину порядка длины волны и характеризуется наличием эванесцентных (нераспространяющихся) полей, образующихся за счет интерференционного взаимодействия излучателей. Использование мультипольных разложений для полей, а также специальных формул суммирования для подобных разложений позволили получить компактные выражения, удобные при проведении численных расчетов. Результаты расчетов подтверждают принципиальную возможность отмеченного выше управления при решении задач зондирования сред и объектов.

БОРИК М.А., ВОЛКОВА Т.В., КУЛЕБЯКИН А.В., ЛОМОНОВА Е.Е., МИЛОВИЧ Ф.О., МЫЗИНА В.А., РЯБОЧКИНА П.А., ТАБАЧКОВА Н.Ю., ЧАБУШКИН А.Н. — 2015 г.

Представлены результаты исследования фазового состава и спектрально-люминесцентных харак- теристик кристаллов частично стабилизированного иттрием диоксида циркония (ЧСЦ), легиро- ванных Nd2O3 и CeO2 (ZrO2-Y2O3-Nd2O3-CeO2). Методом рентгеновской дифрактометрии в кри- сталлах ЧСЦ ZrO2-2.5 мол. %Y2O3-0.2 мол. %CeO2-0.1 мол. %Nd2O3, ZrO2-2.03 мол. %Y2O3- 0.435 мол. %CeO2-0.334 мол. %Nd2O3, ZrO2-2.03 мол. %Y2O3-0.653 мол. %CeO2-0.111 мол. %Nd2O2выявлено наличие двух тетрагональных фаз с разной степенью тетрагональности (трансформируе-мой t и нетрансформируемой t''). При исследовании спектрально-люминесцентных свойств этих кристаллов установлено, что ионы Nd3+ в них преимущественно занимают позиции в трансформи- руемой (t) фазе.

БЕЛИНСКИЙ А.В., МАРКИНА Е.С. — 2015 г.

Изображения, сформированные светом с подавленными фотонными флуктуациями, являются интересным объектом исследования в смысле повышения предельной информационной емкости устройств. Такой свет можно приготовить в резонаторе, заполненном нелинейной средой, в которой происходит фазовая самомодуляция. Исследованы многомодовые световые пучки, получены пространственно-частотные спектры подавляемых фотонных флуктуаций. Найдены эффективные режимы работы системы

ГОРБУНОВА Т.М., ЛУГОВСКОЙ А.В., ПОЛУНИН Ю.П., СОЛДАТОВ А.Н. — 2015 г.

Обсуждены механизмы многоволновой генерации на линиях He I, Ne I, Sr I, Sr II, полученной в активной среде высоковольтного импульсно-периодического лазера, работающего на смеси Не + Ne + Sr при общем давлении ~200 мм рт. ст. и длительности импульса тока ~(150–300) нс. Показана большая роль столкновительного теплового перемешивания генерационных уровней Ne I и Sr I в мультиплетах, а также столкновительного удара второго рода метастабильных атомов с невозбужденными в процессах заселения и расселения уровней. Сделана оценка абсолютных заселенностей верхних и нижних уровней генерационных переходов Ne I. Обнаружено, что степень ионизационного неравновесия плазмы в течение и в конце импульса тока определяет механизм формирования инверсной населенности лазерных переходов.

ЛЫСАК Т.М., ТРОФИМОВ В.А. — 2015 г.

На основе компьютерного моделирования продемонстрирована возможность формирования нового типа поверхностных солитонов, формирующихся в нелинейных слоистых структурах. Исходный солитон расположен внутри фотонного кристалла и занимает несколько его слоев. Его профиль находится из решения задачи на собственные значения для нелинейного уравнения Шредингера с периодическими линейными и нелинейными коэффициентами. Поверхностные солитоны формируются в результате внесения возмущения в волновой вектор, приводящего к движению солитона поперек слоев фотонного кристалла. После нескольких отражений от боковых границ кристалла при определенных условиях солитон “прилипает” к боковой границе. Для рассматриваемого солитона характерно его проникновение в окружающую фотонный кристалл среду на глубину, равную ширине нескольких его слоев.

АКСЕНОВА К.А., АНГЕРВАКС А.Е., ГАЙНУТДИНОВ Р.В., РЫСКИН А.И., ЩЕУЛИН А.С. — 2015 г.

Исследованы фототермические преобразования центров окраски в аддитивно окрашенных кристаллах фторида кальция, а также в окрашенном кристалле с записанной в нем голограммой. Показано, что варьируя оба параметра, воздействующие на образец - длину волны актиничного излучения и температуру, а также время их воздействия, можно перестраивать спектр поглощения кристалла в пределах всей области прозрачности кристалла-матрицы. Эта возможность существенна для использования аддитивно окрашенных кристаллов CaF2 в качестве голографической среды

ИВАШИН Н.В., ПАНАРИН А.Ю., САГУН Е.И., ЩУПАК Е.Е. — 2015 г.

Проведено экспериментальное исследование спектрально-люминесцентных и фотофизических свойств, а также процессов взаимодействия с молекулярным кислородом заслоненных β-алкилза- мещенных порфиринов, у которых два пара- метоксифенильных кольца в противоположных мезо - положениях макроцикла связаны в орто -положении между собой с помощью мостика (-OCH2)- Ph-(CH2O-). Методами теории функционала плотности рассчитана их структура в основном и нижнем триплетном состояниях, электронные переходы и колебательные состояния, а также мат- ричные элементы прямого спин-орбитального взаимодействия. Установлено, что у исследованных соединений время жизни Т 1-состояния заметно сокращено вследствие усиления внутренней кон- версии, вызванного конформационной динамикой, которая способствует увеличению франк-кон- доновских факторов и спин-орбитального взаимодействия между T 1- и S 0-состояниями. Тем не ме- нее это не приводит к значительному уменьшению квантового выхода образования синглетного кислорода. Проведены расчеты структуры димера порфина и возможных димерных форм исследо- ванных порфиринов. Показано, что искажение порфиринового макроцикла по типу рифления сла- бо влияет на энергию связывания порфириновых макроциклов в димере, и этот эффект не может предотвратить агрегацию. Вместе с тем экранирование макроцикла фенильным кольцом уменьша- ет вероятность образования олигомерных структур, что с учетом установленных фотофизических свойств исследованных соединений может быть использовано в фотохимических приложениях, в которых требуются повышенные концентрации порфиринов.

МАНУКОВСКАЯ Д.В., ПАЛАТНИКОВ М.Н., СИДОРОВ Н.В. — 2015 г.

Посредством анализа фрактальной размерности картины фотоиндуцированного рассеяния света исследована динамика проявления лазерно-индуцированных дефектов в различных слоях картин фотоиндуцированного рассеяния света в стехиометрических монокристаллах ниобата лития раз- личного генезиса. Обнаружена перекачка энергии между слоями фотоиндуцированного рассеяния света. Показано, что в отличие от метода исследования фотоиндуцированного рассеяния света по измерению во времени угла раскрытия индикатрисы спекл-структуры фотоиндуцированного рас- сеяния света исследование динамики во времени фрактальной размерности различных слоев кар- тины фотоиндуцированного рассеяния света позволяет регистрировать особенности изменения во времени упорядоченности лазерно-индуцированных дефектов в кристалле.

КНЯЗЕВ Ю.В., КУЗЬМИН Ю.И., КУЧИН А.Г., ЛУКОЯНОВ А.В. — 2015 г.

Проведены спин-поляризованные расчеты электронной структуры интерметаллических соединений DyNi5 – xCux (х = 0, 1, 2) в приближении локальной спиновой плотности с поправкой на сильные электронные корреляции в 4f-оболочке редкоземельного иона (метод LSDA + U). Методом оптической эллипсометрии исследованы спектральные свойства данных материалов в интервале длин волн 0.22–16 мкм. Установлено, что частичное замещение никеля атомами меди приводит к существенной трансформации спектров оптического поглощения. На основе результатов расчетов плотностей электронных состояний интерпретированы экспериментальные дисперсионные зависимости оптической проводимости в области межзонного поглощения света.

ПОЛУБОТКО А.М. — 2015 г.

Показано, что в рамках дипольно-квадрупольной теории сильное квадрупольное взаимодействие, ответственное за наибольшее усиление в поверхностно усиленном гиперкомбинационном рассеянии (ГКР), в молекуле метана, принадлежащей группе симметрии Td, испытывает так называемый электродинамический запрет в силу законов электродинамики и не влияет на формирование спектра поверхностно усиленного ГКР. Этот запрет приводит к тому, что в указанной молекуле линии, обусловленные полносимметричными колебаниями, преобразующимися по единичному неприводимому представлению, которые наблюдаются в симметричных молекулах с другими, достаточно высокими группами точечной симметрии, например в молекулах пиразина и феназина, имеющих группу симметрии D2h, должны быть либо слабо выражены, либо отсутствовать вообще. При этом в метане наибольшее усиление испытывают линии, обусловленные колебаниями, преобразующимися либо по неприводимому представлению F2.

КРУЧИНИН В.Н., ПРОКОПЬЕВ В.Ю., РЫХЛИЦКИЙ С.В., УВАРОВ Н.Ф., ШВЕЦ В.А. — 2015 г.

Эллипсометрически in situ исследован рост пористых пленок анодного оксида алюминия на под- ложке алюминия. Для интерпретации экспериментальных зависимостей эллипсометрических параметров проведены теоретические расчеты, которые позволили идентифицировать наиболее характерные детали процесса анодирования. Показано, что эллипсометрический метод позволяет in situ в реальном времени контролировать ряд важных параметров, таких как скорость роста, пористость слоев и их однородность по толщине, состояние интерфейсной границы раздела. Кроме того, эллипсометрические измерения обнаружили высокую чувствительность к наличию металлических наночастиц как в объеме слоя, так и на его поверхности.

ENAY YURDAKUL, SERDAR BADOLU — 2014 г.

The mid-IR and Raman spectra of 8-hydroxy-2-quinolinecarboxylic acid (8HQC) were recorded. These spectra were interpreted with the help of B3LYP/6-311++G(d, p) calculations and potential energy distribution (PED) analysis. As a result of the calculations, seven tautomers were determined among many stable conformations. The experimental spectra were concordant with the theoretical data of one tautomer. In the functional group region overtone and combination bands were detected and assigned. In addition, because of several peaks in the IR spectrum, it was proposed that the 8HQC exhibits dimerization in condensed phase. Possible dimeric forms of 8HQC were evaluated at the same level of theory, and it has been seen that the calculation results confirm the above proposal. 1H and 13C NMR chemical shifts of 8HQC have been calculated, and compared with the experimental data. The frontier molecular orbital properties and the atomic charges were also theoretically obtained and presented.