Министерство просвещения Российской Федерации Российский государственный педагогический
университет им. А. И. Герцена
Название мероприятия*
Email*
Контакты
ФИО*
Подразделение*

Направления научных исследований

Основные научные направления

  • Теоретические исследования неупругих процессов взаимодействия квантовых объектов в рамках скорректированного подхода Борна-Оппенгеймера;
  • Теория и методика преподавания учебных дисциплин в школе и вузе;
  • Функциональные материалы на основе низкоразмерных слоистых и композитных структур;
  • Физика полуметаллов и низкоразмерных структур на их основе.
Основные научные направления университета

Исследовательские тематики 2025 года

  1. Многофакторный прецизионный контроль структуры пленок фазопеременных халькогенидов для нейроморфных систем и приборов на их основе
  2. Модель научно-образовательного взаимодействия института физики и НИИ физических исследований
  3. Исследование влияния различных механизмов рассеяния носителей заряда на гальваномагнитные свойства пленок висмута и висмут-сурьма в условиях проявления квантового размерного эффекта
  4. Сегнетоэлектрические тонкопленочные сферолиты: структура, физические свойства, применения
  5. Функциональные трековые полимерные мембраны с пьезоэлектрическими и электретными свойствами
  6. Функциональные трековые полимерные мембраны с пьезоэлектрическими и электретными свойствами
  7. Фазопеременные и двумерные халькогениды для применений в фотонике: исследование путем первопринципных расчетов
  8. Управление электретными свойствами материалов на основе полиолефинов при помощи контроля их состава и морфологии

Исследовательские тематики 2023-2024 года

1. Первопринципный дизайн функциональных халькогенидных двумерных полупроводников для устройств нано- и оптоэлектроники, включая гибкую электронику

Научные результаты: Определено влияние ширины ван-дер-Ваальсовой щели на свойства 2D халькогенидов при приложении одноосного сжатия с последующим фазовым переходом. Установлены зависимости свойств 2D халькогенидов от атомной конфигурации вблизи ван-дер-Ваальсовой щели. Проведена оценка стабильности 2D халькогенидов (CdTe, VTe2, InSe, GaSe) вследствие их электронного возбуждения. Обнаружен существенный отклик слоистого InSe на электронное возбуждение, проявляющийся как утолщение индивидуальных блоков и уменьшение ширины вдВ щели, и сопровождающийся изменением зонной структуры.

Kunkel, T., Vorobyov, Y., Smayev, M., Lazarenko, P., Kolobov, A., & Kozyukhin, S. (2023). Self-organized structures in thin films of phase-change material upon femtosecond laser excitation: From periodic ordering to ablation. Applied Surface Science, 624, 157122. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.157122

Vasilisa, G., Anton, S., Roman, S., Vladimir, K., Vladimir, G., Vladimir, K., & Alexander, K. (2023). Effect of uniaxial deformation along the trigonal axis on the band structure of bulk bismuth. The European Physical Journal Plus, 138(8), 773. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-023-04381-8

Kuznetsov, V. G., Gavrikov, A. A., & Kolobov, A. V. (2023). Band Gap Engineering in Ultimately Thin Slabs of CdTe with Different Layer Stackings. Materials, 16(23), 7494. https://doi.org/10.3390/ma16237494

Castro, R., Kononov, A., & Anisimova, N. (2023). High-Frequency Conductivity of Amorphous and Crystalline Sb2Te3 Thin Films. Coatings, 13(5), 950. https://doi.org/10.3390/coatings13050950

Stepanov, R. S., Radina, A. D., Tantardini, C., Kvashnin, A. G., & Kolobov, A. V. (2024). Chemical bonding within A III B VI materials under uniaxial compression. Physical Chemistry Chemical Physics, 26(31), 20984-20992. https://doi.org/10.1039/D4CP00937A

Ryzhov, I. V., Kovyneva, E. S., & Devyatkov, A. M. (2024). Superradiation in a Medium Consisting of Two Ultra-Thin Layers, Considering the Influence of Homogeneous and Inhomogeneous Spectral Line Broadening. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 88(6), 909-921. https://doi.org/10.1134/S1062873824706810 Q3

2. Электронно-микроскопические исследования структуры и сегнетоэлектрических свойств тонких пленок твердых растворов цирконата-титаната свинца в области морфотропной фазовой границы, полученных методом высокочастотного магнетронного распыления, для устройств микроэлектромеханики

Научные результаты: При электронно-микроскопических исследованиях сферолитовых структур в тонких пленках ЦТС обнаружено явление каналирования электронов. Анализ картин каналирования позволяют получать надежную информацию об ориентации и деформации сферолитовых структур тонких пленок. Исследована скорость разворота кристаллической решетки в сферолитах с радиально-лучистой и радиально-однородной структурах, показано, что скорость разворота в сферолитовых структурах с радиально-лучистой структурой в два раза превосходит скорость в радиально-однородных структурах. Предложено теоретическое обоснование полученных результатов.

Pronin, V. P., Ryzhov, I. V., Staritsyn, M. V., Senkevich, S. V., Kaptelov, E., & Pronin, I. (2024). An influence of mechanical stresses on the phase state of spherulitic thin films of lead zirconate titanate. Materials Physics and Mechanics, 52(6), 17-26. https://doi.org/10.18149/MPM.5262024_3

Valeeva, A. R., Kaptelov, E. Y., Senkevich, S. V., Pronin, I. P., Nemov, S. A., & Pronin, V. P. (2023). An Influence of Mechanical Stresses on the Magnitude of the Internal Field in Lead Zirconate Titanate Thin Films. Technical Physics Letters, 49(Suppl 3), S295-S298. https://doi.org/10.1134/S1063785023010327

Пронин, И. П., Каптелов, Е. Ю., Гущина, Е. В., Сенкевич, С. В., Пронин, В. П., Рыжов, И. И., ... & Сергеева, О. Н. (2023). Особенности кристаллизации и физических свойств тонкопленочной гетероструктуры цирконат-титанат свинца–оксид свинца. Конденсированные среды и межфазные границы, 25(4), 564-571. https://doi.org/10.17308/kcmf.2023.25/11483

Старицын, М. В., Пронин, В. П., Хинич, И. И., Сенкевич, С. В., Каптелов, Е. Ю., Пронин, И. П., ... & Мишина, Е. Д. (2023). Микроструктура сферолитовых тонких пленок цирконата-титаната свинца. Физика твердого тела, 65(8), 1368-1374. https://doi.org/10.21883/FTT.2023.08.56155.140

3. Развитие квантовой теории атомных и молекулярных столкновений

Научные результаты: Продолжено развитие квантовой теории атомных и молекулярных столкновений, в частности, предложено обобщение квантового метода перепроецирования в рамках формализма подхода Борна-Оппенгеймера на случаи модельных исследований неупругих процессов при атомных столкновениях. Указанное обобщение базируется на рассмотрении токов вероятностей с учетом ненулевых асимптотических матричных элементов неадиабатической связи, что является фундаментальной проблемой подхода Борна-Оппенгеймера. Предложен новый метод гиперболических матриц для исследования атомной и молекулярной динамики в рамках нестационарного подхода.

Storm, N., Barklem, P. S., Yakovleva, S. A., Belyaev, A. K., Palmeri, P., Quinet, P., ... & Hoppe, R. (2024). 3D NLTE modelling of Y and Eu-Centre-to-limb variation and solar abundances. Astronomy & Astrophysics, 683, A200. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202348971

Wang, Y., Alexeeva, S., Wang, F., Liu, L., Wu, Y., Wang, J., ... & Belyaev, A. K. (2024). Theoretical study of inelastic processes in collisions of Y and Y+ with hydrogen atom. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 527(2), 2083-2092. https://doi.org/10.1093/mnras/stad2906

Voronov, Y. V., Yakovleva, S. A., & Belyaev, A. K. (2023). Atomic data on inelastic processes in boron–hydrogen collisions with accounting for fine structure. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 520(1), 107-112. https://doi.org/10.1093/mnras/stad112

4. Функциональные материалы на основе низкоразмерных слоистых и композитных структур

Научные результаты: Проведены исследования пористых пленок и трековых мембран на основе ПВДФ, определено влияние параметров их изготовления на электрофизические свойства данных материалов. Проведено исследование электретного состояния пленок полилактида с различными дисперсными наполнителями, определено влияние состава и процентного содержания наполнителя на стабильность электретного состояния в данном полимере.

Volgina, E. A., Temnov, D. E., Gerasimov, D. I., Kuryndin, I. S., Lavrentyev, V. K., & Bronnikov, S. V. (2024). Depolarization Relaxation Processes in Polyvinylidene Fluoride Films with Non-polar α-Crystalline Phase. Polymer Science, Series A, 1-7. https://doi.org/10.1134/s0965545x24600704

Темнов, Д., Сотова, Ю., Волгина, Е., & Демидова, Н. Активный упаковочный материал на основе композитных пленок полиолефинов. Перспективные материалы, (8), 31-37. https://doi.org/10.30791/1028-978X-2024-8-31-37

Гороховатский, Ю. А., Темнов, Д. Э., & Сотова, Ю. И. (2023). Влияние скорости ориентационной вытяжки на пьезоэлектрические свойства в короноэлектретах на основе сополимера винилиденфторид-тетрафторэтилен. Физика твердого тела, 65(1), 93-97. https://doi.org/10.21883/FTT.2023.01.53929.482

J. Yang, X. Luo, S. Liu, A. Guliakova, et al. Piezoelectric enhancement in P(VDFTrFE) сopolymer films via controlled and template-induced epitaxy // ACS Applied Materials and Interfaces. — 2024. — Volume 16, № 29. ̶ P. 38334–38344.— DOI: 10.1021/acsami.4c09892. Scopus, Web of Science, РИНЦ Ядро, Белый список. 2. J. Xu, W. Zeng, S. Liu, A. Guliakova, et al. Noncontact perception of thin-film transistors by the synergy of both capacitive and electrostatic induction mechanisms // ACS Applied Materials & Interfaces 16 (24). − DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.4c11042. Scopus, Web of Science, РИНЦ Ядро, ВАК, ВАК К1.

W. Zeng, Z. Peng, D. Lin, A. Guliakova, et al. Tungsten-doped Indium tin oxide thinfilm transistors for dual-mode proximity sensing application // ACS Applied Materials and Interfaces. — 2023. — Volume 15, № 45. ̶P. 52754–52766. — DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.3c11393. Scopus, Web of Science, РИНЦ Ядро, ВАК, ВАК К1

H. Jiang, X. Luo, A. Guliakova, et al. Near-field electrospinning fabrication of piezoelectric polymer microfiber sensors for detection of weak mechanical excitation // IET Nanodielectrics. — 2023. — Volume 6, Issue 2. – P. 64-72. — DOI: https://doi.org/10.1049/nde2.12053. Scopus, Web of Science, РИНЦ Ядро

5. Управление электретными свойствами материалов на основе полиолефинов при помощи контроля их состава и морфологии

Научные результаты: При помощи различных видов модификации композитов и нетканых полотен на основе полипропилена, получены и исследованы материалы, обладающие высокой стабильностью электретного состояния.

D. Rychkov, A. Guliakova, F. Ertl, A. Baderschneider and A. Seeberger, "Electret Charge Stability in Meltblown Polypropylene Fibers," 2024 IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena (CEIDP), Auburn, AL, USA, 2024, pp. 1-4, doi: 10.1109/CEIDP61745.2024.10907715 Scopus, РИНЦ Ядро. 

A. Guliakova, A. Henderyckx, N. Shishkin, B. Buffel, F. Desplentere, D. Rychkov. Influence of crystallinity and isotacticity on charge decay of polypropylene homopolymer blends // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. — 2024. — Volume 31, Issue 5. ̶ P. 2358-2364. — URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10569037. — DOI:10.1109/TDEI.2024.3417953. Scopus, Web of Science, РИНЦ Ядро, ВАК, ВАК К1, Q1, Белый список. 

A. Guliakova, A. Henderyckx, N. Shishkin, B. Buffel, F. Desplentere and D. Rychkov, "Electret Charge Stability and Thermomechanical Properties of Polypropylene Blends with Ethylene-Methyl Acrylate Copolymer," 2024 IEEE 5th International Conference on Dielectrics (ICD), Toulouse, France, 2024, pp. 1-4, doi: 10.1109/ICD59037.2024.10613318. Scopus, РИНЦ Ядро. 

M. F. Galikhanov, A. M. Minzagirova, A. A. Gulyakova et al., "Electret Composite Materials Based on Polyethylene and Petroleum Asphaltenes," in IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, vol. 31, no. 5, pp. 2335-2342, Oct. 2024, doi: 10.1109/TDEI.2024.3434774. Scopus, Web of Science, РИНЦ Ядро, ВАК, ВАК К1, Белый список, Q1. 

A. Henderyckx, A. Guliakova and D. Rychkov, "Polymer Composition and Film Morphology Affecting Polypropylene Electret Charge Stability," 2024 IEEE 5th International Conference on Dielectrics (ICD), Toulouse, France, 2024, pp. 1-4, doi: 10.1109/ICD59037.2024.10613179. Scopus, РИНЦ Ядро. 

A. Guliakova, A. Henderyckx, P. Fang, F. Desplentere, D. Rychkov. Electret charge stability of polypropylene homopolymer blends with polar polyethylene copolymers at low comonomer content // Proceedings of 20th International Symposium on Electrets (ISE’20), 1 – 5 September 2025, Matsue, Japan. 

A. Henderyckx, A. Guliakova, F. Desplentere and D. Rychkov. Comparison of electret charge stability for polypropylene electret films ith different classes of charge enhancing additives // Proceedings of 20th International Symposium on Electrets (ISE’20), 1 – 5 September 2025, Matsue, Japan. 

D. Rychkov, A. Guliakovа, F. Ertl, A. Baderschneider and A. Seeberger. Charge stabilization in meltblown polypropylene for filter applications // Proceedings of 20th International Symposium on Electrets (ISE’20), 1 – 5 September 2025, Matsue, Japan. 

А.Guliakova, A. Henderyckx, N. Shishkin, D. Rychkov. Charge stability and thermomechanical properties of polypropylene blends with ethylene-methyl acrylate copolymer. // IEEE 5th International Conference on Dielectrics (ICD 2024, June 30-July 4, 2024, Toulouse, France). 

A. Henderyckx, A. Guliakova, D. Rychkov. Polymer composition and film morphology affecting polypropylene charge stability // IEEE 5th International Conference on Dielectrics (ICD-2024, June 30-July 4, 2024, Toulouse, France). 

D. Rychkov, A. Guliakova, F. Ertl, A, Baderschneider, A. Seeberger. Electret charge stability in meltblown Polypropylene fibers. // IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena (IEEE CEIDP, Auburn, AL, USA, October 06-09, 2024). 

A. Guliakova, A. Henderyckx, A. Rychkov, N. Shishkin, D. Rychkov. The influence of crystallinity and isotacticity on charge decay in polypropylene blends. Proceedings of 19th International Symposium on Electrets (ISE’19), 18 – 22 September 2023. P. 89. 

D. Rychkov, F. Corrêa, A. Guliakova. Isothermal charge decay in solid and 3D-printed polypropylene films. Proceedings of 19th International Symposium on Electrets (ISE’19), 18 – 22 September 2023. P. 30.

6. Размерные эффекты в ультратонких пленках висмута и висмут-сурьма

Научные результаты: Подобраны режимы получения крупноблочных пленок висмута и висмут-сурьма в широком интервале толщин на различных подложках. Проведено экспериментальное исследование величины деформации в пленках на различных подложках с помощью рентгеновской дифракции при комнатной температуре и температуре, близкой к температуре кипения жидкого азота. Показано, что деформация сжатия, рассчитанная с помощью различия коэффициентов температурного расширения материалов пленки и подложки, имеет существенно завышенные значения, относительно рассчитанных с помощью обобщенного закона Гука по экспериментальным данным на основе анализа рентгеновской дифракции. На основе анализа гальваномагнитных эффектов было показано, что в рамках используемых приближений деформация оказывает слабое влияние на параметры поверхностных металлических состояний.

Suslov, A., Gerega, V., Rodionov, A., Fedoseev, M., Komarov, V., & Grabov, V. (2024). Changes in the Crystal Lattice Parameters of Bismuth Films on Substrates with Different Thermal Expansion. Crystal Research and Technology, 59(7), 2300339. https://doi.org/10.1109/TDEI.2024.3434774

Gerega, V. A., Suslov, A. V., Grabov, V. M., Komarov, V. A., & Kolobov, A. V. (2024). Effect of surface states and in-plane deformation on transport properties of charge carriers in bismuth films. Applied Surface Science, 665, 160275. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.160275

Gerega, V., Suslov, A., Komarov, V., Grabov, V., Demidov, E., Stepanov, R., ... & Kolobov, A. (2023). Size effects in the galvanomagnetic and thermoelectric properties of ultrathin bismuth-antimony films. St. Petersburg Polytech. Univ. J. Phys. Math., 16, 9-15. https://doi.org/10.18721/JPM.161.101

7. Гипотеза сверхтяжёлых частиц тёмной материи и её следствия в физике высоких энергий вблизи черных дыр и в ранней Вселенной

Научные результаты: Рассмотрено движение тел вокруг волосатой черной дыры и продемонстрировано, что новые поправки, возникающие при учете дополнительных параметров и космологического поля, не всегда пренебрежимо-малы, а могут оказывать существенное влияние на движение тел, что может быть подтверждено экспериментально.

Vertogradov, V., & Kudryavcev, D. (2023). Generalized Vaidya spacetime: horizons, conformal symmetries, surface gravity and diagonalization. Modern Physics Letters A, 38(24n25), 2350119. https://doi.org/10.1142/S0217732323501195

Vertogradov, V. (2023). Extraction energy from charged Vaidya black hole via the Penrose process. Communications in Theoretical Physics, 75(4), 045404. https://doi.org/10.1088/1572-9494/acc018

Heydarzade, Y., Misyura, M., & Vertogradov, V. (2023). Hairy Kiselev black hole solutions. Physical Review D, 108(4), 044073. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.108.044073