The object of research, development or design (in Russian) : Наночастицы (НЧ) Ag и Au, полиметиновые красители (ПК), ксантеновые красители, пористый оксид алюминия, пленки TiO2.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Ag және Au нанобөлшектері, полиметин бояғыштары (ПБ), ксантен бояғыштары, кеуекті алюминий оксиді, TiO2 қабыршақтары.

Aim of work (in Russian) : Исследование влияния плазмонов НЧ металлов на внутри– и межмолекулярные электронные процессы в конденсированных молекулярных системах. Установление механизмов воздействия плазмонов на генерацию, дезактивацию возбужденных электронных состояний молекул c одинаковой и различной спиновой мультиплетностью.

Aim of work (in Kazakh) : Конденсацияланған молекулалық жүйелердегі ішкі- және молекулааралық электронды процестерге металл НБ плазмондарының әсерін зерттеу. Спиндік мультиплеттілігі бірдей және әртүрлі молекулалардың қозған электрондық күйлерінің генерациясы және дезактивациясына плазмон әсерінің механизмдерін анықтау.

Методы исследования (на русском) : Экспериментальные исследования проводились методами оптической и лазерной спектроскопии, время-коррелированного счета фотонов, флеш–фотолиза, электронной сканирующей микроскопии, динамического лазерного светорассеяния, квантовой химии.

Методы исследования (на казахском) : Эксперименттік зерттеулер оптикалық және лазерлік спектроскопия, фотондарды уақыт-корреляцияланған арқылы есептеу, флеш–фотолиз, сканерлеуші электрондық микроскопия, динамикалы лазерлік жарық шашырау, кванттық химия әдістерімен жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : – изучены спектр и кинетика переходного поглощения НЧ Ag различного размера при фотовозбуждении лазерными импульсами наносекундной длительности; – синтезированы полиметиновые красители с закономерно изменяющейся химической структурой и выполнены квантово-химические расчеты молекул; – исследованы спектрально-люминесцентные и генерационные свойства ПК в присутствии НЧ металлов. Установлено, что плазмонный эффект приводит к усилению спонтанного и вынужденного излучения красителей; – внутримолекулярные электронные переходы в органических молекулах с синглетных и триплетных состояний ускорены в ближнем поле металлических наночастиц. Оптимальное расстояние составляет ~6-8 нм и приближенно совпадает с ферстеровским радиусом безызлучательного индуктивно-резонансного процесса; – исследовано влияние плазмонного резонанса на перенос энергии между донорно-акцепторными парами органических красителей с разными интегралами перекрытия как донорно-акцепторных пар, так и со спектром поглощения НЧ Ag. Оценка скоростей передачи энергии с использованием модели электродипольного взаимодействия показала хорошую корреляцию экспериментальных и расчетных данных для переноса энергии; – изучено влияние НЧ Ag на сенсибилизацию TiO2 молекулами ПК. Показано, что эффективность солнечной ячейки с НЧ Ag/TiO2 увеличилась на 70-80%.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : – наносекундтық лазерлік импульстармен фотоқоздыру кезінде әртүрлі өлшемдегі Ag НБ өтпелі жұтылу спектрі мен кинетикасы зерттелді; – тұрақты өзгеретін химиялық құрылымы бар симметриялы полиметин бояғыштары синтезделіп, кванттық-химиялық есептеулер жүргізілді; – металл НБ қатысуымен ПБ спектрлік-люминесценттік және генерациялық қасиеттері зерттелді. Плазмондық әсер бояғыштардың спонтанды және мәжбүрленген сәулеленуінің жоғарылауына әкелетіні анықталды; – металл НБ жақын өрісінде органикалық молекулалардағы синглеттік және триплеттік күйлерден молекулаішілік электронды ауысулар ынталандырылды. Оңтайлы қашықтық ~6–8 нм және шамамен радиациялық емес индуктивті-резонанстық процесіндегі Фёрстер радиусымен сәйкес келеді; – донор-акцепторлық жұптардың өзара және Ag НБ жұтылу спектрімен әртүрлі интегралдық қабаттасуға ие органикалық бояғыштардың донор-акцепторлық жұптары арасындағы энергия тасымалдауына плазмондық резонанстың әсері зерттелді. Электрдипольдік өзара әрекеттесу моделін пайдалана отырып, энергия тасымалдау жылдамдығын бағалау энергия тасымалдау бойынша тәжірибелік және есептелген деректер арасында жақсы корреляцияны көрсетті; –TiO2-ні ПБ молекулаларымен сенсибилизациялауына Ag НБ әсері зерттелді. Ag/TiO2 НБ бар күн батареясының ПӘК-і 70–80%-ға артқаны көрсетілген.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Полученные результаты фундаментальных исследований предоставят возможность приступить к разработке перспективных методов плазмонной модуляции характеристик и сигналов в устройствах молекулярной фотоники, фотовольтаики, фотокатализа и детекторов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Іргелі зерттеулерден алынған нәтижелер молекулалық фотоника, фотовольтаика, фотокатализ және детектор құрылғыларындағы сипаттамалар мен сигналдарды плазмондық модуляциялаудың перспективті әдістерін әзірлеуге мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение не предусмотрено.

Level of implementation (in Kazakh) : Іске асыру қамтамасыз етілмейді.

Efficiency (in Russian) : При выполнении проекта получены новые знания о влиянии металлических наночастиц на физико-химические свойства нанокомпозитных материалов, что дает возможность приступить к разработке перспективных методов плазмонной модуляции характеристик и сигналов в устройствах молекулярной фотоники, фотовольтаики, фотокатализа и детекторов. Результаты опубликованы в 17 работах, из них: 6 статей в в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, входящих в 1 (первый), 2 (второй) либо 3 (третий) квартили в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти), 2 статьи в рецензируемых зарубежных или отечественных изданиях с ненулевым импакт-фактором (рекомендованных ККСОН), 9 в докладах международных и региональных конференций. Подготовлена и защищена диссертация PhD докторанта.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаны іске асыру барысында металл нанобөлшектердің нанокомпозиттік материалдардың физика-химиялық қасиеттеріне әсері туралы жаңа білім алынды, бұл молекулалық фотоникада, фотовольтаикада, фотокатализде және детекторларда сипаттамалар мен дабылдарды плазмондық модуляциялаудың перспективті әдістерін жасауға мүмкіндік береді. Нәтижелер 17 мақалада жарияланды, оның ішінде: жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымдарда Web of Science базасында 1 (бірінші), 2 (екінші) немесе 3 (үшінші) квартилге кіретін және (немесе) Scopus базасында CiteScore бойынша кемінде 50 (елу) процентилі бар 6 мақала, нөлдік емес импакт-факторы бар рецензияланатын шетелдік немесе отандық басылымдардағы 2 мақала (БҒСБК ұсынған), халықаралық және өңірлік конференциялардың 9 баяндама. PhD докторанттың диссертациясы дайындалып, қорғалды.

Field of application (in Russian) : В результате реализации проекта получены новые данные о влиянии металлических НЧ на физико-химические свойства нанокомпозитных материалов, что даст возможность приступить к разработке новых методов плазмонной модуляции характеристик и сигналов в устройствах молекулярной фотоники, фотовольтаики, фотокатализа и детекторов.

Field of application (in Kazakh) : Жобаны іске асыру нәтижесінде металл нанобөлшектердің нанокомпозитті материалдардың физика-химиялық қасиеттеріне әсері туралы жаңа деректер алынды, бұл молекулалық фотоника, фотовольтаика, фотокатализ және детекторлар құрылғыларында сипаттамалар мен сигналдардың плазмондық модуляциясының жаңа әдістерін әзірлей бастауына мүмкіндік береді.