Inventory number IRN Number of state registration
0224РК00200 AP14870117-OT-24 0122РК00266
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный At a negotiated price Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 2 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 4 162
Total number of pages Patents Illustrations
110 0 35
Amount of funding Code of the program Table
33000000 AP14870117 18
Name of work
Динамика электронных процессов в плазмонных наноструктурах и их влияние на молекулярную фотонику
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Другая (укажите)
Report authors
Ибраев Ниязбек Хамзаұлы , Valiev Rashid , Селиверстова Евгения Владимировна , Канапина Асель Елубаевна , Меньшова Евгения Петровна , Аймагамбетова Амина Амирхановна ,
0
1
2
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Карагандинский университет имени академика Е. А. Букетова"
Abbreviated name of the service recipient НАО "Карагандинский университет имени академика Е. А. Букетова"
Abstract

Плазмонный эффект наночастиц металлов на электронных переходах между состояними различной спиновой мультиплетности в конденсированных средах. Наночастицы (НЧ) Ag и Au, полиметиновые красители (ПК), ксантеновые красители.

Конденсацияланған ортада спиндік мультиплеттілігі әртүрлі электронды ауысуларға металл нанобөлшектерінің плазмондық әсері. Ag және Au нанобөлшектері (НБ), полиметиндік бояғыштар (ПБ), ксантендік бояғыштар.

Исследовать динамику возбужденных электронов в плазмонных наноструктурах на основе наночастиц металлов и влияние плазмонного резонанса на электронные переходы молекул с различной сольватохромией, спин-орбитальным взаимодействием, а также на скорости переходов между высоковозбужденными электронными состояниями.

Металл нанобөлшектері негізіндегі плазмонды наноқұрылымдардағы қозған электрондардың динамикасын зерттеу, сондай-ақ плазмондық резонанстың әртүрлі сольватохромиялы молекулалардың электрондық ауысуларына, спин-орбиталық әрекеттесуіне және жоғары қозған электрондық күйлер арасындағы ауысу жылдамдығына әсерін зерттеу.

Методы оптической и лазерной спектроскопии, время-коррелированного счета фотонов, флеш–фотолиза, электронной сканирующей микроскопии, динамического лазерного светорассеяния, квантовой химии.

Оптикалық және лазерлік спектроскопия әдістері, уақыт- корреляцияланған фотондарды санау, флэш фотолиз, электронды сканерлеу микроскопиясы, лазер сәулесінің динамикалық шашырауы, кванттық химия.

– изучена динамика возбужденных электронов в НЧ серебра и золота различной геометрии при возбуждении импульсным лазерным излучением; – исследовано стационарное и переходное поглощение НЧ серебра, синтезированных методом лазерной абляции в коллоидных растворах с различными коэффициентами диэлектрической проницаемости и теплообмена; – исследованы особенности плазмонного эффекта в полиметиновых красителях с различной сольватохромией; – разработана теоретическая модель, позволяющая оценивать квантовый выход флуоресценции органических молекул в присутствии плазмонных НЧ; – изучен плазмонный эффект на электронных переходах в молекулах с различным спин-орбитальным взаимодействием; – предложена теоретическая модель, позволяющая оценивать квантовый выход фосфоресценции молекулы красителя в ближнем поле плазмонной НЧ; – изучен эффект тяжелого атома на дезактивации возбужденных электронных состояний молекул красителей на поверхности металлических наночастиц. Установлено, что плазмонный эффект выше у молекул с более высокой массой тяжелых атомов, входящих в структуру молекул; – исследован плазмонный эффект на переходах между возбужденными синглетными электронными состояниями.

– импульстік лазерлік сәулеленумен қозу кезінде әртүрлі геометриялық күміс және алтын НБ қозған электрондардың динамикасы зерттелді; – әртүрлі диэлектрлік өтімділіктері және жылу беру коэффициенттері бар коллоидты ерітінділерде лазерлік абляция әдісімен синтезделген күміс НБ стационарлық және өтпелі жұтылуы зерттелді; –әртүрлі солватохромиялы полиметиндік бояғыштардағы плазмондық әсер ерекшеліктері зерттелді; – плазмондық НБ болған кезде органикалық молекулалардың флуоресценциясының кванттық шығымын бағалауға мүмкіндік беретін теориялық модель әзірленді; –спин-орбиталдық өзара әрекеттесуі әртүрлі молекулалардың электрондық ауысулардағы плазмондық әсері зерттелді; – плазмондық НБ жақын өрісінде бояғыш молекуласының фосфоресценциясының кванттық шығымын бағалауға мүмкіндік беретін теориялық модель ұсынылды; – металл НБ бетіндегі бояғыш молекулаларының қозған электрондық күйлерінің дезактивациясына ауыр атомның әсері зерттелді. Молекулалардың құрылымына кіретін ауыр атомдардың массасы жоғары молекулалар үшін плазмондық әсер жоғарырақ екендігі анықталды; – қозған синглетті электронды күйлер арасындағы ауысуларға плазмондық әсер зерттелді.

При выполнении проекта получены новые знания о механизмах плазмонного воздействия на фотофизические процессы с участием электронно-возбужденных состояний различной мультиплетности в молекулярных средах и наноструктурах, а также для разработок в области оптических технологий и различных плазмон-усиленных устройств.

Жобаны жүзеге асыру барысында молекулалық орталар мен наноқұрылымдардағы әртүрлі электронды қоздырылған күйлерді қамтитын фотофизикалық процестерге плазмондық әсер ету механизмдері туралы , сондай-ақ оптикалық технологиялар саласындағы әзірлемелер мен плазмонды күшейтетін әртүрлі құрылғылар туралы жаңа білімдер алынды.

Внедрение не предусмотрено.

Іске асыру қарастырылмаған.

Показано, что эффективность флуоресценции и фосфоресценции органических красителей может быть значительно увеличена при использовании эффекта как тяжелого атома, так и под действием плазмонного воздействия НЧ металлов. Это может быть востребовано для биомедицинских исследований и при создании устройств сенсорики, OLED и PHOLED систем. По результатам опубликовано 15 работ. Из них: 3 статьи – в рецензируемом зарубежном издании, входящем в Web of Science (Q1,) и (или) имеющем процентиль по Cite Score (Scopus) не менее 50 (Physical Chemistry Chemical Physics, WoS Q1, Процентиль Scopus 75%); 1 статья в рецензируемом научном издании по научному направлению проекта, входящего в базу Scopus; 3 статьи в рецензируемом отечественном издании, рекомендованном КОКСОН и 8 работ в материалах конференций. По результатам подготовлены 1 диссертация доктора PhD и 1 магистерская работа.

Органикалық бояғыштардың флуоресценция және фосфоресценция тиімділігін ауыр атом эффектісін қолдану арқылы да, металл НБ плазмондық әсерінен де айтарлықтай арттыруға болатыны көрсетілді. Бұл биомедициналық зерттеулерге және сенсорлық құрылғыларды, OLED және PHOLED жүйелерін жасауда сұранысқа ие болуы мүмкін. Алыған нәтижелер бойынша 15 мақала жарияланды. Оның ішінде: 3 мақала – Web of Science (Q1) жүйесіне енгізілген рецензияланған шетелдік басылымда және (немесе) Cite Score (Scopus) пайыздық көрсеткіші кемінде 50 (Physical Chemical Chemical Physics, WoS Q1, Scopus percentile 75) %), Scopus деректер базасына енгізілген жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланған ғылыми басылымда 1 мақала; ҚР БҒМ БҒССҚК ұсынған рецензияланған отандық басылымда 3 мақала және конференция материалдарында 8 жұмыс. Нәтижелері бойынша 1 PhD докторлық диссертация және 1 магистрлік диссертация дайындалды.

Полученные результаты могут выступать научной основой для проектирования фотоприемников и активных сред перестраиваемых лазеров на красителях, а также для создания солнечных элементов, для биомедицинских исследований и при создании устройств сенсорики, OLED и PHOLED систем.

Алынған нәтижелер фотодетекторларды және реттелетін бояғыш лазерлердің белсенді орталарын жобалауға, сондай-ақ күн батареяларын құруға, биомедициналық зерттеулерге және сенсорлық құрылғыларды, OLED және PHOLED жүйелерін құруға ғылыми негіз бола алады.

UDC indices
538.9; 544.7
International classifier codes
29.19.22; 29.31.23;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
органические красители; наноплазмоника; электронные состояния; спин–орбитальное взаимодействие; фотоника;
Key words in Kazakh
органикалық бояғыштар; наноплазмоника; электронды күйлер; спин-орбиталық әрекеттесу; фотоника;
Head of the organization Дулатбеков Нурлан Орынбасарович Доктор юридических наук / профессор, Член-корреспондент НАН РК
Head of work Ибраев Ниязбек Хамзаұлы Доктор физико-математических наук / профессор
Native executive in charge