Протонпроводящие электролиты на основе цирконатов с пирохлороподобной структурой известны своей превосходной термической и химической стабильностью, низким сопротивлением границ зерен и низким вкладом электронной проводимости. Однако значения протонной проводимости, по-видимому, снижаются из-за недостаточной вовлеченности протонов (П) в структуру.

Сотрудники ИК РАН с коллегами из других институтов выявили причины возникновения этого барьера с точки зрения таких факторов, как кристаллическая структура и дефекты, водное поглощение и перенос П.

Обнаружено, что водопоглощение, составляет ~60% от теоретического значения, так как некоторые кислородные вакансии не участвуют в гидратации из-за значительной структурной неэквивалентности кислородных позиций в пирохлоре. Также положения П энергетически неэквивалентны из-за различной энергии электростатического отталкивания от ближайших катионов, что приводит к их слабому переносу в объеме материала.

Подробности в Ceramics International👈🏼

#статьи #знайнаших

В работе опубликованы результаты систематического исследования структуры ленгмюровских монослоёв фосфолипида димиристойл-фосфатидилсерина (DMPS) в фазовых состояниях «расширенной жидкости» (LE) и «двумерного кристалла» (LC) при адсорбции на них заряженных молекул пептидов поли-D-лизина n с длиной цепей n = 5, 12 и 200 субъединиц.

Механизм взаимодействия заряженных высокомолекулярных полипептидов с фосфолипидными слоями представляет интерес для биохимии и биомедицинских применений, поскольку электростатические эффекты в структуре интерфейса
липид/поликатион определяют пропускную способность органических клеточных мембран. Полученные в работе результаты качественно и количественно характеризуют изменения в структурной организации полярных групп липидного слоя в различных фазовых состояниях в присутствии адсорбируемых макромолекул, что служит простейшей моделью клеточной мембраны.

Исследование сотрудников ИК РАН было опубликовано в журнале Membranes.

#статьи #знайнаших

Свободноподвешенные пленки могут быть использованы для различных приложений, включая гибкие мембраны и фильтры, носители катализаторов, биоактивные покрытия и др. Важнейшая задача при получении таких пленок и подобных им бесподложечных структур связана с улучшением их механических свойств, в частности, с повышением прочности на разрыв и устойчивости к различным деформациям. Пленки и многие типы наноструктур ZnO, достаточно хрупкие без подложек, не являются исключением. Не в последнюю очередь по этой причине для получения гибких свойств композитные пленки на основе ZnO часто изготавливают, например, путем синтеза на гибких полимерных подложках или матрицах. Таким образом, задача синтеза гибких пленок ZnO остается актуальной.

Впервые показан метод формирования гибких свободноподвешенных композитных пленок ZnO/Zn с помощью синтеза из паровой фазы на подложках из вертикально ориентированных кремниевых микровискеров.

Исследование сотрудников ИК РАН опубликовано в журнале Materials

#статьи #знайнаших

Поздравляем сотрудников ИК РАН с высокой оценкой уровня полученных результатов работы «Двусторонние жидкокристаллические метаповерхности для электрически и механически управляемого аномального преломления видимого света» Советом по оптике и фотонике ОФН РАН за 2022 год в области оптики и фотоники —

Максима Валерьевича Горкунова, Ирину Валерьевну Касьянову, Алену Викторовну Мамонову, Александра Анатольевича Ежова, Владимира Викторовича Артемова, Ивана Владимировича Сuмдянкина, Артура Рубеновича Гейвандова 👏🏻 И желаем новых творческих успехов!🥂

Жидкие кристаллы (ЖК) самоорганизуются на наноструктурированных ориентирующих слоях в метаповерхности, при помощи которых можно пространственно модулировать волновой фронт проходящего света. В ходе оптимизации определена конструкция метаповерхностей, эффективно отклоняющих свет за счет аномального преломления в доминирующий порядок дифракции. Для расширения спектрального диапазона предложена двусторонняя конструкция метаповерхности, в которой ЖК ориентируется парой дополняющих друг друга наноструктурированных подложек. Выполнена численная оптимизация, изготовление и экспериментальное тестирование метаповерхностей, которые продемонстрировали аномальное преломление красного света с эффективностью до 70% при эффективности выше 50% в широком диапазоне света с λ>500 нм. Показано, что преломление обратимо переключается за <10 мс при напряжении в несколько вольт.

Работа выполнена в рамках проекта РНФ №18-12-00361. Результаты опубликованы в журнале Nanophotonics (Q1) и представлены на расширенном заседании Совета на Международной выставке «ФОТОНИКА-2023 Мир лазеров и оптики»💥

#знайнаших #статьи

Работа, в которой участвовали сотрудники ИК РАН, относится к области мономолекулярных магнитов (ММ) - единичных молекул, способных сохранять намагниченность благодаря медленной магнитной релаксации (месяцы, годы). Критическими параметрами ММ являются температура блокирования намагниченности TB и высота энергетического барьера обращения спина (Ueff). За 30 лет исследований достигнут большой прогресс в повышении Ueff и TB (Рис. 1). ММ чрезвычайно важны для молекулярной электроники будущего – квантовый компьютинг, молекулярная спинтроника и др. Для реализации этих приложений необходимо повысить температуру TB до 300 К и выше.

Исследование опубликовано в журнале Dalton Transcations.

#статьи #знайнаших

Сотрудники ИК РАН совместно с коллегами из ИБХ РАН разработали биосовместимые полимерные носители, позволяющие доставлять противораковый препарат докорубицин адресно в опухолевые клетки.

Разработанные капсулы были протестированы на двух клеточных моделях – на монослойной культуре клеток и на опухолевых сфероидах. Показано, что система обеспечивает:
1) адресную доставку лекарства в опухолевые клетки (за счет модификации капсул белком DR5-B, который специфически связывается с рецептором смерти DR5, гиперэкспрессированным на поверхности только опухолевых клеток);
2) противораковый эффект за счет синергетической активности DR5-B и докорубицина.

Уникальность исследования заключается в использовании доксорубицина в субтоксичной концентрации, что поможет значительно снизить побочные эффекты.

Статья опубликована в журнале Nanomaterials 👈🏻

#статьи #знайнаших

Получение графена путем графитизации поверхности карбида кремния является перспективным благодаря растущим запросам больших количеств этого материала в высокотехнологичных отраслях промышленности. Подложки с террасно-ступенчатым нанорельефом также представляют интерес как основа для изготовления наноэлектронных устройств. Сочетание методов рентгеновского рассеяния в условиях скользящего падения и атомно силовой микроскопии позволяет всесторонне охарактеризовать параметры регулярного нанорельефа подложек карбида кремния. Согласие результатов обоих методов свидетельствует о сохранении статистических параметров структуры, наблюдаемой в атомно-силовом микроскопе, по всей поверхности подложки.

С развитием технологий высокотемпературной обработки подложек карбида кремния возникает необходимость учитывать условия и понимать механизмы изменения структуры поверхности, приводящие к образованию террасно-ступенчатого нанорельефа. Цель настоящей работы – оценить применимость методов рентгеновской рефлектометрии и рассеяния в условиях скользящего падения для изучения неоднородностей по глубине и в латеральном направлении подложек карбида кремния, подвергнутых отжигу в вакууме при температуре 1400-1500 °C. Этими методами определены статистические параметры поверхности: эффективная высота шероховатости, средний период террас и его разброс. Показаны различия функций спектральной плотности мощности, полученных при съемке в различных направлениях по отношению к террасам на поверхности.

Исследование сотрудников ИК РАН опубликовано в журнале Materials.

#статьи #знайнаших

Наши коллеги из ИСОИ РАН показали, как аналитически, так и с помощью численного моделирования, что различные декартовы компоненты электрического поля асимметричного сфокусированного пучка с круговой поляризацией смещаются в противоположных направлениях на разную величину.

Такие сдвиги зависят от типа и степени асимметрии, что дает возможность управлять ими. Также показано, как сдвиги компонентов поля связаны со сдвигами спинового и орбитального углового момента.

Эти открытия проливают новый свет на спиновый оптический эффект Холла, предлагают новые и более простые способы его измерения, что расширяет диапазон его применений в области оптического захвата и манипулировании микрочастицами и в точной метрологии.

Подробности в Optics Letters 👀

#статьи #знайнаших

Для биомедицинских приложений наночастиц изучение их структуры является важным шагом на пути к пониманию механизмов их взаимодействия с биологической средой. Детальный структурный анализ поверхности частиц необходим для рационального проектирования систем доставки лекарств. В частности, структура поверхности наночастиц ядро-оболочка или модифицированная поверхность может быть описана с точки зрения однородности покрытия оболочки и однородности толщины оболочки вокруг ядра наночастицы. В совокупности эти параметры являются важной характеристикой структуры поверхности наночастиц.

В данной статье применялся метод вариации контраста МУРР для изучения структуры наночастиц biotin-CMG 2 -DOPE.

С исследованием, в котором принимали участие сотрудники ИК РАН (Петухов М.В., Штыкова Э.В.) можно познакомиться в журнале Colloids and Surface B: Biointerfaces

#статьи #знайнаших

Никелат лантана (LaNiO₃, LNO) - проводящий оксид со структурой перовскита, вызывающий особый интерес в области синтеза многослойных композиций на основе перовскитов, так как обеспечивает контролируемый рост функциональных слоев и высокую электропроводность в широком диапазоне температур. Однако, формирование желаемой столбчатой структуры в пленках LNO, полученных методом химического осаждения из растворов, является трудной задачей в виду крайне высокой чувствительности данного материала к условиям синтеза.

В работе описан механизм формирования столбчатой структуры зерен в пленках LNO, осажденных на подложку Si-SiO₂ путем многослойного нанесения растворов с контролем температуры и времени сушки и отжига каждого слоя.

Про исследование, в котором принимали участие сотрудники ИК РАН (А.В.Атанова, О.М.Жигалина, Д.Н.Хмеленин) подробнее можно прочитать в журнале Molecules

#статьи #знайнаших