Научная школа «Химическая физика»

Лидер- основатель Школы

Кев Минуллинович Салихов

Кев Минуллинович Салихов, академик РАН и АН РТ, доктор физико-математических наук, профессор, научный руководитель ФИЦ Казанский научный центр РАН по направлению Физика, зав. отделом химической физики КФТИ ФИЦ КазНЦ РАН

К.М. Салихов лауреат Ленинской премии и Государственной премии Республики Татарстан в области науки и техники, заслуженный деятель науки РФ, награжден орденами «За заслуги перед Отечеством» IV и III степени , орденом «Знак Почета», орденом «За заслуги перед Республикой Татарстан» и рядом престижных международных премий.

Основные научные направления Школы:

  • Основы спиновой химии. Фотоиндуцированная гиперполяризация электронных спинов. Поиск фотоиндуцированных люминофоров с заданными характеристиками.

  • Исследование с помощью ЭПР спектроскопии разделенных зарядов в реакционном центре фотосинтетических систем. Изучение молекулярного механизма протекторного влияния трегалозы на такие стрессы как засуха и сильные перепады температуры.

  • Спиновый обмен, вызванный обменным взаимодействием, при столкновении парамагнитных частиц в растворах. Развитие методов ЭПР спектроскопии для определения скорости бимолекулярных столкновений в сложных системах, в том числе систем молекулярной биологии, используя спиновые зонды.

  • Развитие методологии импульсной ЭПР спектроскопии для измерения расстояния между парамагнитными метками в интервале 1-10 нм как основы, например, ЭПР-кристаллографии белков в сочетании с ЯМР-кристаллографией.

  • Реализация квантовых логических операций, создание квантового компьютера с использованием неспаренных электронов в качестве элементной базы (кубитов) и импульсной ЭПР спектроскопии для управления динамикой электронных спинов.

  • Поиск парамагнитных центров, перспективных с точки зрения их использования в качестве кубитов.

  • Изучение потенциала спиновых правил отбора в элементарных фотохимических процессах как логических операций в квантовых вычислениях и квантовой информатике.

  • Изучение роли NO при адаптации организма к различным изменениям внешних условий, напр, при значительных физических нагрузках.

  • Развитие атомно-силовой и магнитно-силовой микроскопии. Поиск новых путей реализации микро и наноразмерных структур для повышения быстродействия, понижения энергопотребления компьютеров.

Подготовка специалистов

2-1.png

2-2.jpg

По инициативе К.М. Салихова в 1989 году в КФУ была создана базовая кафедра КФТИ- кафедра химической физики, большинство выпускников которой становились аспирантами, а затем сотрудниками КФТИ.

Сегодня многие выпускники кафедры - это сотрудники отдела химической физики, специалисты в области импульсного и времяразрешенного ЭПР, ЯМР, магнитно-силовой микроскопии.

Представители Школы химической физики успешно трудятся в ВУЗах России.

Людмила Ивановна Савостина, выпускница кафедры, защитила кандидатскую диссертацию под руководством К.М. Салихова, в 2014-2016 гг-заведующая кафедрой химической физики, в настоящий момент заместитель директора Института физики КФУ.

И по всему миру.

Марк Цейтлин

Марк Цейтлин руководит группой ЭПР-томографии в Центре наук о здоровье, Университет Западной Вирджинии (США)

Денис Овчинников   Денис Овчинников

Денис Овчинников работает в компании ASML Veldhoven The Netherlands

Около 10 кандидатов наук стали докторами физико-математических наук

Анастас Ахметович Бухараев

Президент Республики Татарстан Р. Н. Минниханов и зав. лабораторией института А. А. Бухараев во время работы III Международной специализированной выставки

Анастас Ахметович Бухараев, доктор физико-математических наук, профессор, член-корреспондент АН РТ, заслуженный деятель науки РТ, заведующий лаборатории физики и химии поверхности.

А.А. Бухараев в настоящий момент является признанным специалистом в области сканирующей зондовой микроскопии, имеет своих учеников.

 

 


Воронкова Виолета Константиновна

Воронкова Виолета Константиновна, доктор физико-математических наук, заслуженный деятель науки РТ, заведующая лабораторией спиновой физики и спиновой химии.

Специалист в области метода ЭПР, под ее руководством ведутся исследования фотоиндуцированных процессов и магнитных свойств мономолекулярных магнитов.

Основные достижения Школы:

  • Сформулирован оригинальный протокол квантовой телепортации состояния электронного спина. Важнейшей составной частью этого протокола является использование в качестве логических операций спиновых правил отбора в элементарных фотоиндуцированных химических реакциях. Протокол реализован в США в 2018 г.
  • Впервые в мировой науке нами сформулирован протокол реализации на электронных спинах базовой логической операции CNOT (контролируемый нет) универсального квантового компьютера. В полной мере пока никем не реализован.
  • Впервые для динамики электронных спинов нами теоретически показано и экспериментально подтверждено проявление квантового эффекта Зенона
  • Развита методология ЭПР для изучения механизма превращения солнечной энергии в химическую в реакционном центре фотосинтетических
  • Развивается нанометрология на основе измерения расстояний 1-8 нм с помощью методов двойного электрон-электронного резонанса. Напр, на основе таких измерений предложена молекулярная модель криопротекторной роли трегалозы в функционировании фотосинтетической системы 1 в растениях 
  • Предложен и экспериментально подтвержден новый механизм поляризации спинов триплетных экситонов

  • Установлены особенности фотоиндуцированных процессов в компактных донор-акцепторных диадах . Изучение фотоиндуцированных процессов создает фундаментальную основу для разработки новых перспективных материалов, безопасных фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии 

Награды

1986 Ленинская премия за цикл работ «Магнитно-спиновые эффекты в химических реакциях», Салихов К.М.; Молин Ю.Н., Сагдеев Р.З., ИХКиГ СО АН СССР; Бучаченко А.Л., Франкевич Е.М., ИФХ АН СССР

1996 Золотая медаль международного общества ЭПР (ЭСР), Салихов К.М.

1996 Награда и диплом «Eminent scientist» института RIKEN (Япония), Салихов К.М.

1998 Государственная премия Республики Татарстан в области науки и техники за цикл работ «Спиновая динамика элементарных физико-химических процессов», Салихов К.М.

2001 Международная премия фонда Александра фон Гумбольта, Салихов К.М.

2004 Международная премия им. Е. К. Завойского за выдающийся вклад в развитие теории ЭПР и ее применение для решения проблем химии и биохимии, Салихов К.М.; Штелик Д., Свободный университет, Берлин

2012 Брукеровская премия 2012 года, учрежденная Королевским обществом химии Великобритании, "За выдающиеся и продолжающиеся достижения в области электронного парамагнитного резонанса (ЭПР)", Салихов К.М.

2014 Международная премия имени В. В. Воеводского 2014, учрежденная Институтом химической кинетики и горения Сибирского отделения РАН и Международным томографическим центром (Новосибирск) за выдающийся вклад в развитие теоретических основ спиновой химии и химической радиоспектроскопии, Салихов К.М. 

2006 Орден «За заслуги перед Республикой Татарстан» за достойный вклад в развитие науки, активную научно-организационную, педагогическую и общественную деятельность, Салихов К.М.

2007 Орден «За заслуги перед Отечеством» IV степени за большой вклад в развитие науки и многолетнюю плодотворную деятельность, Салихов К.М.

2016 Орден «За заслуги перед Отечеством» III степени за большой вклад в развитие науки и многолетнюю плодотворную деятельность, Салихов К.М. 

2006 Медаль Российской академии наук «За лучшую научную работу конкурса РАН для студентов вузов России» в области разработки или создания приборов, методик, технологий и новой научно-технической продукции научного и прикладного значения за работу «Прецезионные измерения магнитострикции в никелевых структурах, используемых для получения магниторезистивных наноконтактов», Гатиятов Р.Г., студент кафедры химической физики КГУ, лаборант лаборатории физики и химии поверхности КФТИ КазНЦ РАН

 

Лауреаты казанской премии имени Е.К. Завойского для молодых ученых в области физики: 1999 (Кандрашкин Ю.Е.) , 2010 (Гатиятов Р.Г.), 2014 (Зарипов Р.Б.), 2016 (Суханов А.А.).

Премию им. Е.К. Завойского для молодых ученых получает снс лаборатории спиновой физики и спиновой химии Зарипов Руслан Булатович

 

Премию им. Е.К. Завойского для молодых ученых получает снс лаборатории спиновой физики и спиновой химии Суханов Андрей Анатольевич

Молодые участники Школы неоднократно становились победителями конкурса грантов Президента РФ для поддержки молодых российских ученых-кандидатов наук, конкурса научных проектов РФФИ «Мой первый грант», инновационной образовательной программы УМНИК, конкурса 50 лучших инновационных идей для Республики Татарстан

 

Пропаганда достижений науки

К.М. Салихов рассказывает президенту РТ Минниханову Рустаму Нургалиевичу о возможностях метода ЭПР и о достижениях КФТИ в этой области

академик К.М. Салихов знакомит академика Ж.И. Алферова с достижениями в области ЭПР

Участники Школы ежегодно проводят конференцию Modern development of Magnetic resonance (MDMR), в 2006 был организован Международный симпозиум “Актуальные проблемы химической физики (Modern Problems of Chemical Physics)”, в 2011 году международная конференция Spin physics, spin chemistry, and spin technology.

С 1990 года КФТИ совместно с издательством Springer-Verlag издает международный журнал “Applied Magnetic Resonance”, посвященный приложениям магнитного резонанса в физике, химии, биологии, медицине, геохимии, экологии и т.д.

2018

Международная конференция MDMR2018