Presentation Groups «Structural researches of materials» in structure REC Plasma the purpose of work of the group Structural study of materials - the analysis. - презентация

1 Presentation Groups «Structural researches of materials» in structure REC Plasma the purpose of work of the group Structural study of materials - the analysis at a atomic level of a structural condition of researched objects in an initial condition and after plasmachemical influences.

2 Structure of group The basic Dr. Aleshina L.A. – (phys. dep. of the Moscow State University) - All questions. Prof. Fofanov A.D. – (phys. dep. of the Moscow State University) – All questions. Glazkova S.V. – x-ray experiment. Osaulenko R.N., post graduate student – x-ray experiment. Dr. Lugovskaja L.A. – (phys. dep. of the Moscow State University) Research of cellulose, lignins and their derivatives. Loginova S.V., post graduate student – Oxides of transitions metals 7. Loginov D.V., 3 year student – the review on structure and methods of modelling of carbon materials and adaptation of the software for models construction.

3 Additional 8. Dr. Repnikova E.A. - (phys. dep. of Leningrad State University) – small-angle scattering. 9. Dr. Nikitina E.A. - (phys. dep. of the Moscow State University) – x-ray experiment, modelling calculations. carbon objects. 10. Lobov D.V., post graduate student – Modelling calculations of materials structure 11. Kucher E.V., post graduate student – Shungit structure of different deposits. 12. Semenova T.V., post graduate student – geteroaromatic N-oxides 13 Meleh N.V. – student – lignins, cellulose and their derivatives. Structure of group

4 Plans of group works The plan of group work included X-ray studies of atomic structure of various carbon and nanostructural oxide materials in an initial condition and after plasmachemical treatment.

5 1. X-ray study of carbon materials: 1.1 Fullerenes and fullerencontaining materials obtained by plasmachemical methods. Reception of x-ray patterns, their analysis with use of modern methods off results processing of x-ray experiments: Polycrystalline X-ray scattering pattern. The qualitative phase analysis – identification of the crystal phases present in researched substance All phases are known. The quantitative phase analysis. The Rietveld analysis – specification of structure. The analysis of real structure of crystal phases At samples there is an unknown crystal phase. If it will be possible to allocate this phase and if its chemical compound decoding, then its structure will be known Amorphous x-ray scattering at known chemical compound of object – calculation of the short-range order characteristics (radiuses of coordination spheres, coordination numbers, range of correlation in an arrangement of atoms) Search of structural model of the short-ranger order areas in an amorphous material Amorphous – crystal x-ray scattering An estimation of a crystallinity degree of chemically homogeneous object (crystal and amorphous phases have an identical chemical compound) The qualitative phase analysis of a polycrystalline part of a sample.

6 1.2 Cellulose, lignins and their derivatives received by plasnachemical methods. Reception of x-ray patterns, their analysis with use of modern methods of processing (see item – 1.1.3). 1.3 N – oxides and their molecular complexes. Reception of powder x-ray patterns, the phase analysis and definition of atomoc structure 2. x-ray study of oxides and other compounds obtained by plasnachemical methods. 2.1 Oxide films of transition metals. reception of x-ray patterns, processing and the analysis of x-ray patterns (see items – 1.1.3) 2.2 Nanocrystalline oxide systems. 3. Modelling (methods of MC, MD, etc.) of atomic structure of the systems listed in sections 1 and 2. it is a necessary stage for understanding of the reasons of formation of the given systems in the condensed condition and the analysis of the processes proceeding at their formation. 4. Development new methods and modernization of already used methods of structure research of the condensed materials.

7 The basic results of work of group. The structure of fullerites of various structure, carbon black samples, shungits and graphite samples past plasmachemical treatment in an arch was investigated. The results of work are in print (2 papers), and preparation for printing 3 papers comes to an end. Study of atomic structure of cellulose of a various derivation were carry out with the purpose of the analysis of an initial condition of these materials before their plasma destruction. By results of work 2 papers are published. It was investigated a structural condition of lignins and лигносульфонатов, make ready for the print 2 papers. Works on studying structure of nanosized oxide materials proceed. 3 papers are published, 1 paper makes ready for the print.

8 The list of publications for a year 1. Svetlana N. Ivashevskaja, Lyudmila A. Aleshina, Vladimir P. Andreev, Yakov P. Nizhnik, Vladimir V. Chernyshev Quinoline N-oxide dihydrate from powder data// Acta Cryst E58, P Svetlana N. Ivashevskaja, Lyudmila A. Aleshina, Vladimir P. Andreev, Yakov P. Nizhnik, Vladimir V. Chernyshev. Bis(-quinoline N-oxide- 2 O:O)bis[dichlorocopper(II)], a powder diffraction study.// Acta Cryst E58, m721-m Логинова С.В., Алешина Л.А. Полнопрофильный анализ рентгенограммы пиролитической двуокиси марганца. //Изв. Вузов. Физика. 2003, 5, с Логинова С.В., Алешина Л.А. Ближний порядок в порошке аморфного окисла иттрия. //Кристаллография, т. 48, 4, с Алешина Л.А., Луговская Л.А., Фофанов А.Д., Глазкова С.В., Подойникова М.В."Анализ структурного состояния целлюлозы на основе представлений об ее аморфном строении". //Электронный журнал "Исследовано в России", 29, , 2003 г. 6.Алешина Л.А., Луговская Л.А., Филатов А.С., Фофанов А.Д., Глазкова С.В., Подойникова М.В "Исследование структуры целлюлоз методом полнопрофильного анализа рентгенограмм поликристаллов". // Электронный журнал "Исследовано в России", 203, , 2002 г. 7. Казакова Е.Л., Луговская Л.А., Пергамент А.Л., Стефанович Г.Б. Электронные и ионные процессы в гидратированном пентаоксиде ванадия //Конденсированные среды и межфазные границы. т.5. N с Алешина Л.А., Фофанов А.Д., Осауленко Р.Н., Луговская Л.А. Анализ диффузного фона на рентгенограмме фуллерита С60. Направлена в печать в журнал "Кристаллография " 9.Алешина Л. А., Подгорный В. И., Стефанович Г. Б., Фофанов А. Д. Исследование распыления шунгитов с помощью дугового разряда. Направлена в печать в ЖТФ.

9 work results of the group have been submitted at 8 Russian and 2 foreign international conferences, one Russian youth conference and at regional conference. 1. Алешина Л.А., Логинова С.В. Исследование структуры тонких аморфных окисных пленок.// Тезисы доклада на 2-ом научно-техническом семинаре "Наноструктурные материалы : Беларусь-Россия октября 2002 года. Москва. стр Алешина Л.А., Логинова С.В., Малиненко В.П., Тулубаева О.И. Кинетика роста и структура аморфных пленочных окислов иттрия. // Тезисы докладов на X Национальной конференции по росту кристаллов. ИК РАН ноября 2002 года. Москва. стр Малиненко В.П., Тулубаева О.И., Алешина Л.А., Логинова С.В. Влияние магнитного поля на образование и свойства пленочного анодного оксида иттрия. // Материалы Международной научно-технической конференции «Тонкие пленки и слоистые структуры» ноября Москва.стр Казакова Е.Л., Луговская Л.А., Пергамент А.Л., Стефанович Г.Б. Электронные и ионные процессы в гидратированном пентаоксиде ванадия. // Материалы I Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» (ФАГРАН-2002) ноября Воронеж. стр Л.А. Алешина, В.П. Малиненко, О.И. Тулубаева, С.В. Логинова, А.Д. Фофанов. Влияние скрещенных электрического и магнитного полей на формирование структуры и свойств пленочного оксида иттрия. Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий (МНТ-VII), Обнинск, июня 2003 г.: Тезизы докладов.- Обнинск: ИАТЭ, с Л.А. Алешина Л.А., С.В. Глазкова, Р.Н. Осауленко, А.Д. Фофанов, Д.Г. Степенщиков, Л.А. Луговская. Полнопрофильный анализ рентгенограммы фуллерита С 60. Международная конференция УГЛЕРОД. МИНЕРАЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И КОСМОХИМИЯ. Сыктывкар, Республика Коми, Россия. 24 – 26 июня 2003 г. (R)

10 7. Л.А. Алешина Л.А., С.В. Глазкова, Р.Н. Осауленко, А.Д. Фофанов, Л.А. Луговская. Рентгенографический анализ рентгенограмм фуллеритов. Международная конференция УГЛЕРОД. МИНЕРАЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И КОСМОХИМИЯ. Сыктывкар, Республика Коми, Россия. 24 – 26 июня 2003 г. 8. А.Д.Фофанов, С.Н. Ивашевская. Развитие моделей структуры высших антроксолитов. Международная конференция УГЛЕРОД. МИНЕРАЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И КОСМОХИМИЯ. Сыктывкар, Республика Коми, Россия. 24 – 26 июня 2003 г. с Л. А. Алешина, Л. А. Луговская, А.Д. Фофанов, С.В. Глазкова., М.В. Подойникова. Исследование структуры нативных целлюлоз и полуфабрикатов на их основе методами рентгенографии. XV Международное Совещание по Рентгенографии и Кристаллохимии Минералов. Санкт-Петербург, сентября 2003, с S.N. Ivashevskaja, L.A. Aleshina, V.P. Andreev, Y.P. Nizhnik, V.V. Chernyshev. 4-(4- Dimethylaminostyril)pyridine N-oxide from powder data. XV Международное Совещание по Рентгенографии и Кристаллохимии Минералов. Санкт-Петербург, сентября 2003, с Liudmila A. Aleshina, Svetlana V. Loginova, Vladimir P. Malinenko. Inclusion phenomenon in amorphous yttrium oxide. // IX International Seminar on Inclusion compounds. Novosibirsk June L.A. Aleshina., D.V. Loginov. X-ray study and computer simulation of fullerenes structure. XIX Conference on Applied Crystallography. Krakov. Poland , p.47. (S) 13. S.V. Loginova, L.A.Aleshina. X-ray study and computer simulation of morphous yttrium oxides structure.. XIX Conference on Applied Crystallography. Krakov. Poland , p L.A. Lugovskaya, L.A.Aleshina, A.S. Filatov, A.D. Fofanov, S.V. Glazkova, M.V. Podoinikova. Study of native cellulose structure using X-ray Rietveld analysis. XIX Conference on Applied Crystallography. Krakov. Poland , p Svetlana V. Loginova, Liudmila A. Aleshina, Vladimir P. Malinenko X-Ray Study of Amorphous Yttium Oxides Structure. // Conference on Non-Crystalline Inorganic Materials Synthesis Structure Modelling April Germany. Bonn. P. 72.

11 16. L.A. Lugovskaya, L.A. Aleshina, G.M. Kalibaeva, A.D. Fofanov. Molecular dynamics studies of the structure of non-crystalline oxides WO 3. Conference on Non-Crystalline Inorganic Materils Synthesis Structure Modelling, University of Bonn, Germany, April 8-12, P Кучер Е.В., Фофанов А.Д. Сравнительный анализ структуры антроксолитов Максово и Шуньги. XIV Молодежная научная конференция, посвященная памяти члена- корреспондента АН СССР К.О.Кратца. Геология и геоэкология Северо-запада России. Петрозаводск.13–17 октября Луговская Л.А., Алешина Л.А.. Фофанов А.Д., Репникова Е.А., Глазкова С.В., Подойникова М.В. Рентгенографические исследования и компьютерное моделирование структуры нативных целлюлоз. Тезисы докладов научной конференции «Карелия и РФФИ». Петрозаводск, октябрь 2002, с Алешина Л.А., Логинова С.В., Фофанов А.Д. Рентгенографические исследования структуры пленочных окислов иттрия. IV НАЦИОНАЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ РСНЭ ноября 2003 года, Москва. 20. Алешина Л.А., Луговская Л.А., Фофанов А.Д. Интерпретация диффузного рассеяния на рентгенограммах фуллеритов С60 и С70. IV НАЦИОНАЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ РСНЭ ноября 2003 года, Москва. Устный 21. Репникова Е.А., Алешина Л.А., Фофанов А.Д. Рентгенографические исследованя лигнинов. IV НАЦИОНАЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ РСНЭ ноября 2003 года, Москва. 22. Т.А. Семенова, Л.А. Алешина, И.В. Максимова. Определение атомной структуры 2- метилхинолина с CuCl 2 из порошковой рентгенографии. IV НАЦИОНАЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ РСНЭ ноября 2003 года, Москва. 23. Л.А. Луговская, А.И. Готовцев, И.С. Гелес. Рентгенографическое исследование сорбции никеля древесной корой. IV НАЦИОНАЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ РСНЭ ноября 2003 года, Москва.

12 educational work of group. Within the framework of laboratory courses "the physical practical work " and " physical bases of the information reception" for 3 years students of physical and engineering specialities were carried out laboratory works by a technique of x-ray researches of fullerites and carbon black containing fullerenes. Opportunities of information reception on crystal structure of fullerites of various structure were analyzed. Within the framework of a laboratory practical work for 4 years students for courses " Methods of diffraction researches of materials " and " Computer processing of results of diffraction experiment " were carried out laboratory works: "Rietveld analysis of the x-ray pattern of fullerite С60 " and " X-ray pattern indexing of fullerites of various structure ". Are handed over in publishing house PetrSU the textbook: Aleshina L.A., Shivrin O.N. " X-ray analysis of crystals " and the manual for of 3-rd years students at the course Physical bases of information reception: Malinenko V.P., Aleshina L.A., Iljin A.M. «the Physical phenomena and effects for reception and transformations of the information. »

13 External contacts of group: * Geological institute KSC of the Russian Academy of Science, Apatity – on questions of generation of the fullerene-like clasters * Geological institute KarSC of the Russian Academy of Science, Petrozavodsk * Geological institute of KomiSC of the Russian Academy of Science, Syktyvkar * Department of Chemistry the Moscow State University – on problems of structure definition of materials by powder methods Exchange of visits with: Participants of group have carried out a cycle of x-ray studies on the equipment of Helsinki university (Finland)

14 On the one hand, this analysis is necessary to make search of optimum conditions of plasmachemical influences more realized and purposeful, on the other hand, it is extremely interesting to find out behaviour of the materials structure, exposed to so strong influences as a result of which occurrence of new compounds and substances is possible. Structural identification of substance, in itself, represents the complex(difficult), labour-consuming research problem demanding special preparation of samples, the techniques of experiment based on diffraction of x-ray radiation, and application of a complex of mathematical methods for decoding an observable of scattering pattern. The analysis of products of plasmachemical influences on materials is complicated also that, as a rule, samples represent not single-phase objects containing in both polycrystalline phases and an amorphous component. Such work demands not only uses of traditional, standard techniques of research, but also development of new approaches to the analysis of structure of substance in the condensed condition.