Фундаментальные основы нанонаук и компьютерный инжиниринг наносистем
Иллюстративный мультимедийный комплекс CompNano
2024 dragon

О научной школе «Фундаментальные основы нанонаук и прорывные нанотехнологии конденсированного состояния»

Научная школа АлтГУ «Фундаментальные основы нанонаук и прорывные нанотехнологии конденсированного состояния» включает молодых кандидатов химических и физико-математических наук по специальностям Физическая химия и Физика конденсированного состояния: Жуковского М.С., Важенина С.В., Маслову О.А., Пережогина А.А., Лерха Я.В., Лебеденко С.А., Фомину Л.В., Терентьеву Ю.В., Бандина А.В., Комаровских Н.В., а также около 20 аспирантов, магистрантов, студентов, ведущих научные исследования на стыке физики, химии и математичекого моделирования квантовых наноэлектромеханических систем функциональных и биомиметических устройств.

Научный руководитель школы — С.А. Безносюк, д.ф.-м.н., проф., Почетный работник высшего профессионального образования, Лауреат премии Алтайского края в области науки и техники, заведующий кафедрой физической и неорганической химии, заведующий научно-исследовательской сетевой лабораторией «Квантовых технологий материалов», член Центрального Правления Нанотехнологического Общества России (НОР), член American Nano Society.

С целью формирования тематики и объемов финансирования работ в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2013 годы» научной школой в 2011 г. подана заявка на проект «Теоретические основы и компьютерное моделирование аттосекундных и фемтосекундных импульсных нанотехнологий конструирования и переработки полимерных композиционных наносистем».

Ведущим разработчиком этой заявки является молодой кандидат химических наук, доцент, докторант Жуковский Марк Сергеевич, руководитель научных проектов в области фундаментальных исследований по грантам РФФИ:

  • РФФИ № 08-08-00053 а (2008–2009 гг.): «Фемтосекундная мульти-кинетика квантовых процессов обмена энергией, энтропией и информацией в открытых наносистемах».
  • РФФИ № 11-03-98037-р_сибирь_а (2011 г.): «Фундаментальные основы компьютерного инжиниринга мембранных наносистем на основе наночастиц графена».
  • Грант Президента РФ (МК – 2077. 2007.3).

Заявка создана в рамках приоритетного направления науки, технологий и техники РФ «03. Индустрия наносистем и материалов» и критических технологий РФ «07. Нанотехнологии и наноматериалы» (Указ Президента РФ, 2006 г.); приоритетного направления науки, технологий и техники РФ «02. Индустрия наносистем» и критических технологий РФ «07. Компьютерное моделирование наноматериалов, наноустройств и нанотехнологий», «08. Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии» (Указ Президента РФ, 2011 г.).

Основные проблемы, на решение которых направлен данный научно-образовательный проект:

  1. Разработка субфемтосекундного инжиниринга и процессинга функциональных биомиметических композиционных наноматериалов нового поколения 2011–2015 гг.
  2. Разработка федеральных образовательных программ для подготовки магистрантов и переподготовки профессиональных кадров для наноиндустрии наносистем 2011–2015 гг.

Научный задел по проекту был создан также при поддержке

  • Программ Федерального агентства по образованию и МинОбрНауки РФ:
    • № 01.2.006 06607;
    • № 01 2009 57020;
    • № 01201171592.
  • Грантов РФФИ
    • №08-08-00053 а;
    • №10-08-98000-р_сибирь_а;
    • № 11-03-98037-р_сибирь_а;
    • № 11-08-92205-Монг_а.

Научно-методическое сопровождение проекта включает:

Программы для ЭВМ со свидетельством о государственной регистрации
  1. С.А. Безносюк, М.С. Жуковский, С.В. Важенин., Я.В. Лерх. Компьютерная нанотехнология (КомпНаноТех) // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009613043 от 10 июня 2009 г.
  2. С.А. Безносюк, М.С. Жуковский, С.В. Важенин. Компьютерный наноинжиниринг. // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010612461 от 07.04.2010 г.
Научную монографию
  1. Жуковский М.С., Безносюк С.А., Потекаев А.И., Старостенков М.Д. Теоретические основы компьютерного наноинжиниринга биомиметических наносистем. Томск: Изд-во Научно-Техническая Литература. – 2011. 236 с.
Учебные пособия с грифом Сибирского РУМЦ
  1. Безносюк С.А., Потекаев А.И., Жуковский М.С., Жуковская Т.М., Фомина Л.В. Многоуровневое строение, физико-химические и информационные свойства вещества. – Томск: Изд-во Научно-технической литературы, 2006. – 248 с.
  2. Безносюк С.А., Потекаев А.И., Жуковский М.С., Жуковская Т.М., Фомина Л.В. Многоуровневое строение, физико-химические и информационные свойства вещества. – Томск: Изд-во Научно-технической литературы, 2005. – 264 с.
Образовательные Программы
  1. Безносюк С.А. Наноинжиниринг и компьютерные нанотехнологии: программа повышения квалификации научно-педагогических работников федеральных государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования. – Барнаул: Изд-во ГОУ ВПО «Алтайский государственный университет», 2008. – 39 с.
  2. Безносюк С.А. Наноинжиниринг функциональных и биомиметических материалов: программа повышения квалификации научно-педагогических работников федеральных государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования. – Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2011. – 55 с.
Публикации по теме проекта, авторами которых являются работники организаций — потенциальных исполнителей
  1. Жуковский М.С., Безносюк С.А., Потекаев А.И., Старостенков М.Д. Теоретические основы компьютерного наноинжиниринга биомиметических наносистем. Томск: Изд-во Научно-Техническая Литература. – 2011. 236 с.
  2. Zhukovsky M.S., Fomina L.V., Beznosyuk S.A. Computer modeling of hydrogen fuel cell subsystems: Carbon nanogelelectrodes and fractal nanoparticle catalysts // International Journal of Hydrogen Energy V.36, N1, 2011. – P. 1212–1216
  3. Жуковский М.С., Лысак И.А., Лысак Г.В., Важенин С.В., Малиновская Т.Д., Безносюк С.А. Формирование наночастицсеребра на полипропиленовых микроволокнистых носителях // Известия вузов. Физика. – т.54. – №7. – 2011 – С. 9–18
  4. Жуковский М.С., Шмаков И.А., Жуковская Т.М., Безносюк С.А., Старостенков М.Д. Компьютерное моделирование квантовой биомиметической релаксации перфорированного листа нанографена // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2011. т.8. №2. С. 57–61
  5. Maslova O.A., Vazhenin S.V., Zhukovsky T.M., Zhukovsky M.S., Beznosyuk S.A. Nanosystem accumulators of hydrogen: Quantum polyconden-sates of hydrogen biradicals in carbon nanotubes // International Journal of Hydrogen Energy V.36, N1, 2011, – P. 1287–1291
  6. Жуковский М.С., Безносюк С.А., Ладыгин Ю.И. Компьютерный наноинжиниринг функциональных биомиметических материалов и устройств // Нанотехника. – №1(25). – 2011. – с. 80–85
  7. Жуковский М.С., Безносюк С.А. Фемтосекундный процессинг наносистем: теория и компьютерное моделирование квантовых диссипативных наноструктур // Известия АлтГУ. – 2011. – N 3/1(71). – С. 108–112
  8. М.С. Жуковский, С.А. Безносюк. Метод матриц плотности в теории процессинга открытых неравновесных наносистем // Известия АлтГУ. – 2010. – N 1. Физика. – с. 127–131.
  9. С.В. Важенин, М.С. Жуковский, С.А. Безносюк Эффекты бифуркаций и мультистабильности в квантовой химии металлических нанокластеров // Известия АлтГУ. – 2010. – N 3. Химия. – с. 111–120.
  10. Н.В. Комаровских, Л.В. Фомина, С.А. Безносюк Исследование стабильности нанопленок нитрида галлия в гексагональной и кубической структурах методами компьютерного моделирования // Известия АлтГУ. – 2010. – N 3. Химия. – с. 121–129.
  11. М.С. Жуковский, С.А. Безносюк Би-ионные и би-радикальные релятивистские субфемтосекундные квантовые флуктуации неравновесных наносистем // Ползуновский Вестник. 3 (2009) 19–23.
  12. S.A. Beznosyuk, O.A. Maslova, I.A. Shtobbe, M.S. Zhukovsky, and T.M. Zhukovsky Theoretical Modeling of Hydrogen Polycondensation on Carbon Nanotubular Surfaces // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 9 (2009) 1408–1411.
  13. S.A. Beznosyuk, Y.V. Lerh, S.V. Vazhenin, M.S. Zhukovsky, and T.M. Zhukovsky Self-Assembling Growth of Fractal Catalysts on Fuel Cell's Electrode // Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9 (2009) 1582–1584.
  14. S.A. Beznosyuk, O.A. Maslova, L.V. Fomina, M.S. Zhukovsky Self-assembling of hydrogen superadsorbate in singlewalled carbon nanotubes. // Supperlattices and Microstructures 46 (2009) 384–386.
  15. S.A. Beznosyuk, J.V. Lerh, M.S. Zhukovsky, T.M Zhukovsky Informational approach to self-assembling aggregation of colloidal nanoparticles. // Materials Science & Engineering C 29 (2009) 884–888.
  16. С.А. Безносюк, Я.В. Лерх, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская. Компьютерное моделирование агрегации наночастиц в условиях неравновесной самосборки. Перспективные материалы, 7 (2009), c. 49–53.
  17. С.А. Безносюк, C.В. Важенин. Особенности влияния упаковок атомов на фемтосекундные корпоративные трансформации металлических наночастиц. Перспективные материалы, 7 (2009), c. 39–43.
  18. С.А. Безносюк, М.С. Гришко Компьютерное моделирование методом Монте-Карло процессов формирования кластеров никеля в нанопорах материалов. Перспективные материалы, 7 (2009), c. 44–48.
  19. С.А. Безносюк, Л.В. Фомина, С.Е. Лебеденко, М.В. Нецветаев. Электрофизические параметры выпрямляющих контактов c наноразмерным гетеропереходом при комбинированной халькогенной пассивации арсенида галлия. Перспективные материалы, 7 (2009), c. 54–59.
  20. M.S. Zhukovsky, S.A. Beznosyuk, M.S. Grishko Investigation of transition metal nanoparticle self-assembling in nanopores of multifunctional composite materials by Monte-Carlo computer simulation // Proceedings of symposium I “Multifunctional advanced composite materials: manufacturing, structure, properties. Fall Meeting E-MRS 2009. September 14–18, 2009, Warsaw, Poland, p. 29–39.
  21. S.A. Beznosyuk, S.V. Vazhenin, M.S. Zhukovsky., Simulation of structural evolution of nanoscopic graphene samples // Proceedings of symposium I “Multifunctional advanced composite materials: manufacturing, structure, properties. Fall Meeting E-MRS 2009. September 14–18, 2009, Warsaw, Poland, p. 40–48.
  22. O.A. Maslova, M.S. Zhukovsky, S.A. Beznosyuk Spin-depended processes of carbon nanotube hydrogen accumulation // Proceedings of symposium I “Multifunctional advanced composite materials: manufacturing, structure, properties. Fall Meeting E-MRS 2009. September 14–18, 2009, Warsaw, Poland, p. 300–307.
  23. Н.В. Комаровских, С.А. Безносюк, Л.В. Фомина Компьютерное моделирование устойчивости интерфейсов на основе нанопленок нитрида галлия // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2009. т.6. №3. С. 91–94.
  24. М.С. Жуковский, Е.Ю. Гаврусева, Т.М. Жуковская, С.А. Безносюк Компьютерное моделирование устойчивости и энергетической насыщенности нанослоевых и объемных наночастиц титана // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2009. т.6. №3. С. 21–29.
  25. М.Е. Соловьев, Д.В. Любимов, В.П. Бойко, И.А. Шмаков, С.А. Безносюк Компьютерное моделирование супрамолекулярного комплекса пероксида водорода с диеном и спиртом // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – т.6. – №4. – 2009. – с. 39–44.
  26. S.A. Beznosyuk, O.A. Maslova, S.V. Vazhenin, M.S. Zhukovsky, T.M. Zhukovsky Simulation of Hydrogen Polycondensation by Single-Walled Carbon Nanotubes // Carbon Nanomaterials in Clean Energy Hydrogen Systems. NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security – 008, – p. 207–214.
  27. S.A. Beznosyuk, S.V. Vazhenin, O.A. Maslova, M.S. Zhukovsky, T.M. Zhukovsky Transformation Evolution of Graphene and Nickel Nanoparticles // Carbon Nanomaterials in Clean Energy Hydrogen Systems. NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security – 008, – p. 215–224.
  28. С.А. Безносюк, Я.В. Лерх, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская Компьютерное моделирование самоорганизации фрактальных наноструктур никеля в неравновесных условиях // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – т.5. – №1. – 2008. – С. 61–67.
  29. О.А. Маслова, М.С. Жуковский, С.А. Безносюк Компьютерное моделирование самоорганизации водородного суперадсорбата на поверхности углеродного нанотубулена // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – т.5. – №4. – 2008. – С. 22–25.
  30. С.В. Важенин, С.А. Безносюк М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская. Корпоративная эволюция наночастиц в условиях сильной неравновесности конденсированных состояний // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – т.5. – №4. – 2008. – С. 7–13.
  31. Ю.В. Земцова, М.С. Жуковский., Л.В. Фомина., С.А. Безносюк Наноструктура квазижидкого состояния воды на границе лед – диоксид кремния // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – т.5. – №2. – 2008. – С. 30–34.
  32. Ю.В. Земцова, С.А. Безносюк, М.С. Жуковский. Физико-химические основы создания нанослоевых спинтронных переходов // Известия АГУ. – 2008. – N 3. – с. 62–65.
  33. S.A. Beznosyuk, Ja.V. Lerh, M.S. Zhukovsky, T.M. Zhukovsky Computer simulation of growing fractal nanodendrities by using of the multi-directed cellular automatic device // Materials Science & Engineering C. Vol.27, 2007. pp. 1270–1272.
  34. S.A. Beznosyuk, I.A. Stobbe, M.S. Zhukovsky Quantum-sized mechanism of hydrogen polycondensation on carbon nanotubular surfaces // Materials Science & Engineering C. Vol.27, 2007. pp. 1277–1279.
  35. S.A. Beznosyuk, L.V. Fomina, A.A. Perezhogin, M.S. Zhukovsky Computer modeling of hydrogen and methane transport in cellular nanostructures of amorphous ice // Materials Science & Engineering C. Vol.27, 2007. pp. 1390–1392.
  36. S.A. Beznosyuk, A.A. Perezhogin Structure of solid amorphous phases of water and capture of molecules СН4, Н2 in multistructures of an ice // Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials // NATO Security through Science Series A: Chemistry and Biology, 2006. Р. 293–302
  37. А.С. Фомин, М.С. Жуковский, С.А. Безносюк Моделирование строения нано-материалов на основе квантово– размерных частиц мезоуровня. // Изв. вуз. Физика. – 2006. Т.49. N7. с. 66–68.
  38. S.A. Beznosyuk, A.A. Pereghogin Computer modeling of ions Н+, Н3О+, Н5О2+ transport in nanostructural supermolecules of water // NATO Science Series: II Mathematics, Physics and Chemistry. – Vol.174. – 2006. Р. 385–394
  39. Л.В. Фомина, С.А. Безносюк Жидкофазная халькогенная пассивация при электрохимическом формировании выпрямляющих контактов металл-полупроводник с наноскопическоцй границей раздела. // Нанотехника № 4(8). – 2006 с. 26–31.
  40. С.А. Безносюк, А.И. Потекаев, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковский, Л.В. Фомина. Многоуровневое строение, физико-химические и информационные свойства вещества / 2-е Изд., перераб., испр., Томск: Изд-во НТЛ, 2006, 248 с.
  41. С.А. Безносюк, С.В. Важенин, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская, О. А. Маслова Компьютерное моделирование алгоритмической эволюции квантово-размерных наночастиц, // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – №4. – 2006. – с. 7–14
  42. С.А. Безносюк, О.А. Маслова, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская, С.В. Важенин Аккумулирование водорода нанотубулярным углеродом, // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – №4. – 2006. – с. 84–89
  43. С.А. Безносюк., А.С. Фомин, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская Компьютерное моделирование агрегации дендритных покрытий нанопор материалов с учтом ограниченной диффузии и реконструкции // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – №1. – 2006. – с. 68–73.
  44. С.А. Безносюк, Я.В. Лерх, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская, Компьютерное моделирование ограниченной диффузией агрегации фрактальных кластерных нанодендритов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - №1. – 2006. – с. 54–60.
  45. С.А. Безносюк, А.И. Потекаев, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковский, Л.В. Фомина. Многоуровневое строение, физико-химические и информационные свойства вещества / Томск: Изд-во НТЛ, 2005, 264 с.
  46. С.А. Безносюк, Я. В.Лерх, Т.М. Жуковская Компьютерное моделирование самоорганизации фрактальных кластерных нанодендритов // Ползуновский Вестник. – 005. – №4 – С. 143–150
  47. S.A. Beznosyuk, D.A. Mezentsev, M.S. Zhukovsky, T.M. Zhukovsky, “Quantum topology and computer simulation of confined hydrogen atom inside spherical form gap” Hydrogen materials science and chemistry of carbon nanomaterials /NATO Science Series: II Mathematics, Physics and Chemistry. Vol.172. 2004. pp. 531–538.
  48. С.А. Безносюк, Л.В. Фомина Моделирование строения и электрофизических характеристик наноскопических границ разделов выпрямляющих контактов Ni/Ir-GaAs n-типа // Вестник ТГУ. Бюлл. ОиНИ – 003. – №11. – С. 5–22.
  49. С.А. Безносюк, Л.В. Фомина Моделирование строения наноскопических аквакомплексов иридия и механизмов электрохимической обработки сульфаматного иридиевого электролита // Вестник ТГУ. Бюллетень ОиНИ – 2003. – № 11 – С. 23–42.
  50. S.A. Beznosyuk, A.V. Kolesnikov, D.A. Mezentzev, M.S. Zhukovsky, T.V. Zhukovsky Dissipative processes of information dynamics in nanosystems // Materials Science & Engineering C. – 2002. V.19. N 1. P. 91–94.
  51. S.A. Beznosyuk. Modern quantum theory and computer simulation in nanotechnologies: Quantum topology approaches to kinematical and dynamical structures of self-assembling processes // Materials Science & Engineering C, V. 19/1, 2002, p. 369–372
  52. С.А. Безносюк, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская, А.В. Колесников, Д.А. Мезенцев Топологические и энергетические особенности потенциалов позиционирования и транспорта в наносистемах. // Изв. вуз. Физика. – 2001. Т.44. N2. с. 5–11.
  53. С.А. Безносюк, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская, А.В. Колесников Наноструктурная самоорганизация термостатистических систем химических частиц // Известия АГУ. 2001. N 3. С. 7–11.
  54. S.A. Beznosyuk, M.S. Zhukovsky Quantum topology of charge density and interatomic potentials in nanostructured carbone, aluminium and silicon materials // Int. Conf. on Engineering and Technological Sciences 2000. Session 3 – V.1 Int. Symp. on Advanced Materials. – Chinese Academy of Engineering, : Proceedings.Beijing: New World Press. 2000. – p. 494–497.
  55. С.А. Безносюк, М.С. Жуковский, Т.М. Жуковская Влияние квантовой топологии кинематических связей на механизм наноструктурирования материалов // Изв. вуз. Физика. – 2000. Т.43. N12. С. 14–19.
  56. S.A. Beznosyuk, M.S. Beznosyuk, D.A. Mezentsev Electron swarming in nanostructures // Comp. Material Science. – V. 14. – 1999. – p. 209–214.
  57. S.A. Beznosyuk, M.S. Beznosyuk, D.A. Mezentsev Electron swarming in carbon nanostructures // Carbon. – V.36. – N5–6. – 1998. – p. 717–719.
  58. С.А. Безносюк Концепция квантовой топологии наноструктур конденсированного состояния // Изв. вуз. Физика . – т.39. – №5. – 1996 – с. 111–124
  59. С.А. Безносюк Квантовая реология и конфаинмент электронов в наноструктурах конденсированного состояния // Изв.вуз. Физика. – т.37. – №8. – 1994 – с. 60–68
  60. S.A. Beznosjuk, B.F. Minaev, and Z.M. Muldakhmetov “Informative Energetic Structure and Electronic Multistability of Condensed State” J. Mol. Struct. (Theochem), 227, 125–129 (1991)
  61. S.A. Beznosjuk, B.F. Minaev, R.D. Dajanov, Z.M. Muldakhmetov. Approximating Quasiparticle Density Functional Calculations of Small Active Clusters: Strong Electron Correlation Effects // Int. J. Quant. Chem. – V.38. – N.6. – 1990. – pp. 779–797.
  62. S.A. Beznosjuk, R.D. Dajanov, and A.T. Kuljanov. Density Functional Calculation of Transition Metal Cluster Energy Surfaces // Int. J. Quant. Chem. – V.38, No.5. – 1990. – pp. 691–698.
  63. М.М. Мулдахметов, Б.Ф. Минаев, С.А. Безносюк.Теория электронного строения молекул (Новые аспекты). – Алма-Ата: Наука., 1988. 216 с.
  64. С.А. Безносюк, Б.Ф. Минаев, З.М. Мулдахметов, А.К. Кулжанов Природа основного состояния B2, C2, N2 в методе АКФП // Докл. АН СССР. – т.292. – №2. – 1987. – с. 379–382.
  65. С.А. Безносюк, Б.Ж. Жанабаев, Д.В. Сокольский, В.Н. Лыткин Адсорбция и активация бензола никелем в методе графов топологической структуры энергетической поверхности. // Докл. АН СССР. – т.281. – №2. – 1985. – с. 349–352.
  66. С.А. Безносюк, Н.К. Надиров, В.Н. Лыткин, Т.М. Безносюк Электронная структура переноса заряда и спина в моногидридах NiH, CuH с критическим заполнением d-оболочки металла // Докл. АН СССР. – т.282. – №6. – 1985. – с. 1410–1413.
  67. S.A. Beznosyuk and E.S. Kryachko. Density Functional Theory: Approximate Quasiparticle Density Functional // Int. J. Quant.Chem. – V. 25. – 1984. – pp. 645–6513.
  68. С.А. Безносюк. Концепция атомов в теории функционала плотности и динамика эффективного бозе-конденсата // Журнал структурной химии. – т.24. – №3. – 1983. – с. 10–12.
  69. С.А. Безносюк, В.Н. Лыткин, Л.А. Ким , Б.Ж. Жанабаев Электронный “фазовый” переход молекулы водорода в методе аппроксимирующего функционала электронной плотности // Известия вузов. Физика. – т.25. – №10. – 1982. – с. 24–27.
  70. С.А. Безносюк, Б.Ж. Жанабаев, Д.В. Сокольский, В.Н. Лыткин Механизмы адсорбции и активации водорода переходными металлами в методе функционала плотности // Докл. АН СССР. – т.266. – №2. – 1982. – с. 380–382.