Название: Кросс-релаксационные процессы и 5,7 мкм лазерная генерация в легированном неодимом селенидном стекле

Авторы: Б.И. Денкер, Б.И. Галаган, В.В. Колташев, В.Г. Плотниченко, С.Е. Сверчков

Пресс-релиз в формате PDF

Ученые ИОФ РАН в сотрудничестве с учеными из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН и Института химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых РАН предложили и реализовали новую схему накачки лазеров на легированном неодимом селенидном стекле с длиной волны генерации 5,7 мкм в среднем инфракрасном (ИК) диапазоне. В работе достигнута выходная энергия генерации до 26 мДж при дифференциальном КПД 26% и спектральная перестройка в диапазоне 5,55-6,07 мкм. Разработка твердотельных лазеров среднего ИК диапазона представляет особый интерес для таких применений, как спектроскопия, дистанционное зондирование газовых смесей и атмосферы в экологии, медицине, контроле производственных процессов. В этой спектральной области располагаются основные полосы поглощения многих органических и неорганических молекул и соединений.

Поздравляем с избранием академиком РАН директора ИОФ РАН Гарнова Сергея Владимировича!

Научный семинар им. чл.-корр. РАН П.П. Пашинина пройдет 21 мая 2025 г. в 13:00 в конференц-зале ИОФ РАН (корпус 1)

Программа

Пашинин Павел Павлович, к 90-летию со дня рождения

1. С.В. Гарнов, чл.-корр. РАН, директор ИОФ РАН
2. И.А. Щербаков, акад. РАН, научный руководитель ИОФ РАН
3. Н.Н. Ильичев
4. К.А. Прохоров
5. А.П. Минеев
6. Т.Б. Воляк
7. В.В. Савранский
8. Н.П. Хакамова, В.П. Пашинин

Выставка посвящена 90-летию со дня рождения Павла Павловича Пашинина, доктора физико-математических наук, профессора, член-корреспорндента Российской Академии наук, главного научного сотрудника Института общей физики РАН.

На выставке представлены научные статьи и фотографии из семейного архива.

Приглашаем всех научных сотрудников и работников ИОФ РАН на выставку!

Название: Гибридные материалы на основе эпокси-акрилатных/нано-SiO2 композиций для оптоэлектронных покрытий

Авторы: С.В. Дежуров, И.С. Чекулаев, Р.Н. Кучеров, Д.Н. Чаусов

Пресс-релиз в формате PDF

Научные сотрудники Лаборатории фотоники и органической электроники Центра биофотоники ИОФ РАН разработали метод создания новых прозрачных УФ-отверждаемых материалов на основе эпокси-акрилатных композиций с добавками наночастиц диоксида кремния. Эти добавки позволяют регулировать физические свойства материалов, не изменяя их структуру и способ синтеза. Разработанные материалы применены в качестве прозрачного (в диапазоне 400 – 800 нм) фоторезиста с субмикронным разрешением (~1 мкм) и пониженной температурой дубления. Подобные системы играют ключевую роль в создании высокоэффективных фотоконверсионных плёнок на основе квантовых точек и люминофоров, используемых в OLED-дисплеях нового поколения.

21 апреля 2025 г. стартовал прием тезисов докладов и регистрация на 8-ую Школу-конференцию молодых ученых «Прохоровские недели» 2025!

В работе представлен новый универсальный подход к получению нековалентнo функционализированных магнитных конъюгатов, и приведено его всестороннее сравнение со стратегией ковалентной иммобилизации биораспознающих рецепторных молекул на наночастицы. Установлено, что предложенный подход позволяет получить наноконъюгаты, обеспечивающие возможность разработки тест-систем с аналитическими характеристиками, не имеющими мировых аналогов. Эффективность таких тест-систем продемонстрирована на примере обнаружения ультранизких концентраций микотоксина зеараленона в продуктах питания. Созданная в работе аналитическая система может использоваться для диагностики, мониторинга и борьбы с контаминацией микотоксинами, что является критически важным для контроля пищевых продуктов. Кроме того, предложенный в работе подход позволяет существенно упростить создание сверхчувствительных тест-систем в таких областях как медицинская диагностика, мониторинг распространения инфекционных заболеваний, контроль безопасности окружающей среды. (По материалам статьи Orlov A.V., Znoyko S.L., Malkerov J.A., Skirda A.M., Novichikhin D.O., Rakitina A.S., Zaitseva Z.G., Nikitin P.I., Quantitative Rapid Magnetic Immunoassay for Sensitive Toxin Detection in Food: Non-Covalent Functionalization of Nanolabels vs. Covalent Immobilization. // Toxins. – 2024. – V. 16. – № 1 (January 2024). – P. 5. DOI: 10.3390/toxins16010005)

Разработан метод контроля состояния биологических тканей в процессе лазерно-индуцированной фотодинамической терапии, включающий одновременный мониторинг концентрационного распределения фотосенсибилизаторов на основе хлорина е6, кинетики фотообесцвечивания фотосенсибилизатора, состояния сосудистой системы облучаемых тканей, уровня оксигенации гемоглобина и уровня кровенаполненности микроциркуляторного русла. (По материалам статьи Efendiev K., Alekseeva P., Linkov K., Shiryaev A., Pisareva T., Gilyadova A., Reshetov I., Voitova A., Loschenov V. Tumor fluorescence and oxygenation monitoring during photodynamic therapy with chlorin e6 photosensitizer // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. – 2024. – Vol. 45. – Art. № 103969. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2024.103969)

Впервые изучены закономерности формирования висмутовых активных центров (ВАЦ) в серии германосиликатных световодов с различными профилями радиального распределения атомов Ge и ионов Bi. Определена эффективность преобразования ионов Bi в ВАЦ в различных пространственных областях сердцевины изученных световодов. Проведенные исследования позволили оптимизировать профиль распределения легирующих добавок в световоде таким образом, что в результате стало возможным на основе таких материалов создать волоконные ИК лазеры с рекордными характеристиками. (По материалам статьи Alyshev S.V., Vakhrushev A.S., Khegai A.M., Firstova E.G., Riumkin K.E., Melkumov M.A., Iskhakova L.D., Umnikov A.A., Firstov S.V., «Impact of doping profiles on the formation of laser-active centers in bismuth-doped GeO₂–SiO₂ glass fibers» Photonics Research. – 2024. – Vol. 12, No 2. P. 260-270. DOI: 10.1364/PRJ.498782)

Впервые в мире реализован новый лазерный переход ⁴I_11/2→⁴I_9/2 ионов Nd³⁺. В первом же исследовании достигнута выходная энергия до 16 мДж. Диапазон перестройки неодимового лазера составил 5.56÷6.01 мкм. Лазер на ионах неодима оказался самым длинноволновым среди всех лазеров, реализованных на легированных редкоземельными элементами стеклах. (По материалам статьи B.I. Denker, M.P. Frolov, B.I. Galagan, V.V. Koltashev, V.G. Plotnichenko, M.V. Sukhanov, S.E. Sverchkov, A.P. Velmuzhov. «Application of non-radiative energy transfer from Tb³⁺ to Nd³⁺ for pumping a 6 μm solid-state laser» Journal of Luminescence. – 2024. – Vol. 266. – 120288. DOI: 10.1016/j.jlumin.2023.120288)

Установлено нелинейное влияние малослойных графитовых фрагментов на температуру фазового перехода и диэлектрические свойства холестерического жидкого кристалла тридецилата холестерола, сопровождающееся впервые обнаруженным двойным SmA-N* переходом. (По материалам статьи D.N. Chausov, A.D. Kurilov, A.I. Smirnova, D.N. Stolbov, R.N. Kucherov, A.V. Emelyanenko, S.V. Savilov, N.V. Usol’tseva. Mesomorphism, Dielectric Permittivity, and Ionic Conductivity of Cholesterol Tridecylate Doped with Few-Layer Graphite Fragments // Journal of Molecular Liquids. – 2023. – Volume 374. – p. 121139. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.121139)

Разработан новый высокочувствительный метод определения фолиевой кислоты, обладающий высокой селективностью. Особенностью метода является возможность проведения анализа с помощью очень доступных по цене сенсорных чипов, получаемых из обычных микроскопных покровных стёкол без нанесения каких-либо металлических или диэлектрических плёнок. Разработанная тест-система обладает широким динамическим диапазоном определяемых концентраций от 0.9 до 220000 пМ. В работе впервые сделаны выводы о стабильности биослоя, формирующегося на поверхности данных хемосенсорных чипов, показана возможность восстановления биослоя после проведения анализа. (По материалам статьи D.O. Novichikhin, A.V. Orlov, M.L. Antopolsky, S.L. Znoyko, P. I. Nikitin. Specific and Sensitive Determination of Folic Acid by Label-Free Chemosensors with Microscope Glass Slips as Single-Use Consumables. Chemosensors. – 2022. – 11(1). – 17. DOI: 10.3390/chemosensors11010017)

Впервые предложен и продемонстрирован прямой одноэтапный метод синтеза положительно заряженных мультифункциональных золотых наночастиц для применения в качестве наноносителей генно-терапевтических молекул РНК и адресного подавления размножающихся клеток. Созданные наноносители одновременно обеспечивают: сохранность РНК от воздействия ферментов живого организма, проникновение внутрь живых клеток за счет наличия специальных пептидов на поверхности, а также селективное генно-терапевтическое подавление целевых клеток молекулами РНК. Золотые наноносители были охарактеризованы с помощью спектрофотомерии по сдвигу спектров локализованного поверхностного плазмонного резонанса (ЛППР), а также с применением просвечивающей электронной микроскопии. Высокая эффективность синтезированных золотых наноносителей была продемонстрирована на примере адресной доставки малой интерферирующей РНК внутрь модельных клеток линии APRE-19, предварительно трансфицированных геном SEAP, регулирующим синтез эмбриональной щелочной фосфатазы, которую удобно регистрировать методами хемилюминесценции. Показано, что доставленные внутрь клеток молекулы РНК остались неповреждёнными, что позволило осуществить подавление целевого гена клеток APRE-19. Разработанные наноносители удобно контролировать оптически по спектрам ЛППР и применять для внутриклеточной доставки широкого круга отрицательно заряженных макромолекул, таких как антисмысловые олигонуклеотиды, блокирующие синтез необходимых для роста клеток белков, и разнообразные типы генно-терапевтических молекул РНК. (По материалам статьи Elizarova T.N., Antopolsky M.L., Novichikhin D.O., Skirda A.M., Orlov A.V., Bragina V.A., Nikitin, P.I. «A Straightforward Method for the Development of Positively Charged Gold Nanoparticle-Based Vectors for Effective siRNA Delivery» Molecules. – 2023. – Vol. 28, No. 8. – P. 3318. DOI: 10.3390/molecules28083318)