Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт металлоорганической химии

им. Г.А. Разуваева Российской Академии наук

Лаборатория наноразмерных систем и структурной химии

Список сотрудников лаборатории:

История создания лаборатории и основные направления исследований

Лаборатория наноразмерных систем и структурной химии (НССХ) была сформирована на основе лаборатории технологии металлоорганических соединений (ТМОС), созданной еще в Институте химии АН СССР академиком Г.А. Разуваевым и доктором химических наук профессором Г.А. Домрачевым, который впоследствии был избран членом-корреспондентом РАН. Основные направления работы лаборатории ТМОС охватывали исследование фундаментальных аспектов процессов синтеза и распада металлоорганических соединений, разработку теоретических основ технологий применения комплексов металлов в промышленности и создание с использованием МОС новых материалов, обладающих уникальными свойствами. Под руководством Г.А. Домрачева были разработаны новые подходы к получению металлических, карбидных, оксидных и нитридных пленок и покрытий, полупроводниковых материалов, углеродных нанотрубок и металлосодержащих наноструктур в процессах термораспада МОС в газовой фазе (MOCVD). В настоящее время методы MOCVD широко используются во всем мире для получения светоизлучающих диодов, лазеров, солнечных батарей, полупроводников и других компонентов электроники и оптоэлектроники. Еще в 80-е годы в лаборатории ТМОС была создана группа рентгеноструктурных исследований, сотрудниками которой установлено строение большинства новых металлоорганических соединений, синтезированных в ИМХ РАН. В группе проведены уникальные прецизионные эксперименты по рентгеновской дифракции, позволившие изучить распределение электронной плотности в молекулах комплексов металлов. Полученная информация дает новый уровень понимания природы химической связи в таких соединениях. В настоящее время рентгеноструктурная группа выделилась в самостоятельное научное подразделение института. Одной из первых в России лаборатория начала синтезировать и исследовать фуллерены. Была создана оригинальная установка для синтеза фуллеренов в условиях электродугового разряда. Разработаны новые методики получения фуллеридов щелочных металлов, органических аддуктов фуллерена и ион-радикальных солей на основе С60 и С70.

В лаборатории были проведены исследования спектральных свойств комплексов переходных металлов в газовой фазе, во многом определяющие мировой уровень развития данной области науки. Оказалось, что спектры поглощения ряда МОС резко изменяются при переходе от газовой фазы к конденсированной. В результате серии нестандартных экспериментов удалось понять природу таких изменений и получить принципиально новую информацию о строении и свойствах металлоорганических молекул. Данная работа получила развитие в ходе сотрудничества лаборатории с Мюнхенским техническим университетом, когда для изучения комплексов металлов были использованы самые современные методы лазерной спектроскопии. Результатом совместных исследований, проводившихся при поддержке фонда Гумбольдта, стали беспрецедентные по точности данные о молекулярных параметрах МОС. В настоящее время данная тематика продолжается в сотрудничестве с Институтом атомарных и молекулярных исследований Академии наук Тайваня (Institute of Atomic and Molecular Sciences, Academia Sinica). Партнерами лаборатории по международному сотрудничеству в области синтеза и изучения электронного строения металлоорганических и координационных соединений были Оксфордский университет (Великобритания), Университет Суссекса (Великобритания), Университет штата Юта (США), Университет Нанси (Франция). В настоящее время ведутся совместные работы с двумя научными группами Бременского университета (Германия).

В лаборатории НССХ успешно развиваются научные направления, связанные с получением углеродных и металлсодержащих наноматериалов. Разработаны методы MOCVD синтеза новых гибридных материалов на основе многостенных углеродных нанотрубок с использованием металлоорганических прекурсоров. Полученные наноструктурированные композиты перспективны для создания новых объёмно-упрочненных материалов. Для исследования структуры металлоорганических прекурсоров используются современные методы абсорбционной, люминесцентной и фотоионизационной спектроскопии в сочетании с квантово-химическими расчетами высокого уровня.

Результаты исследований, проводимых в лаборатории НССХ в 2010-2015 г.

В области изучения электронного строения и спектральных свойств металлоорганических и координационных соединений:

В области получения, исследования свойств и применения новых наноматериалов: