Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0220U000515, 0116U003192 , Науково-дослідна робота Назва роботи Особливості механічних, електричних та магнітних процесів у низьковимірних системах на наномасштабах. Назва етапу роботи Керівник роботи Волков Сергій Наумович, Доктор фізико-математичних наук Дата реєстрації 24-02-2020 Організація виконавець Інститут теоретичної фізики ім. М. М. Боголюбова Опис етапу В рамках проекту запропоновано двоетапний механізм виникнення порогових деформацій в макромолекулі ДНК під дією зовнішньої сили. Визначено роль порогових розтягнення та розкриття подвійної спіралі зовнішньою силою у механіці ДНК. Таким чином, поява бістабільності обумовлює пороговий ефект деформації. В проекті, за допомоги чисельних експериментів продемонстровано можливість ефективного керування параметрами гнучкої феромагнітної стрічки за допомоги зовнішнього магнітного поля. Недавні експериментальні виміри спектру пропускання одношарового графену в далекому інфрачервоному діапазоні засвідчили, що ширина піку Друде зростає більше ніж на 10% за 1% прикладеної механічної деформації, причому вага піку Друде за цих умов залишається незмінною. Сильний вплив деформації на оптичне поглинання графену в терагерцовому діапазоні може бути використаним для створення на основі графену оптоелектронних пристроїв, зокрема фотоприймачів та сенсорних екранів. Доведена можливість керування оптичними властивостями графену за допомогою механічного впливу відкриває нові перспективи для майбутніх застосувань цього матеріалу. У звітний період побудовано та досліджено низку багатокомпонентних інтеґровних нелінійних систем, придатних для моделювання збуджених станів регулярних низьковимірних об'єктів як природного, так і синтетичного походження, зформульовано умови для керування динамікою таких станів. Серед результатів, які можуть мати прикладне застосування безперечно є дослідження механізмів іонної терапії онкологічних захворювань. Підтверджено гіпотезу сформульовану в попередніх роботах авторів проекту про важливу роль молекул пероксиду водню в лікуванні онкологічних захворювань. Згідно з гіпотезою, під час опромінення біологічної клітини потоком високоенергетичних іонів, серед продуктів радіолізу найбільший процентний вміст складають молекули пероксиду водню (Н2О2), як найбільш довгоживучі продукти. Блокування атомних груп неспецифічного впізнавання (фосфатні групи), а також центрів специфічного впізнавання (атомні групи нуклеїнових основ) в ДНК біологічної клітини дезактивує генетичний апарат і приводить до загибелі клітини. Тобто, використання пероксида водню у лікуванні злоякісних пухлин треба розглядати як важливий новий механізм терапії онкологічних захворювань. В рамках даного проекту за допомогою методу молекулярної динаміки проведено моделювання взаємодії органічних протиіонів - молекул поліамінів путрецину2+, спермідину3+ та сперміну4+ - з подвійною спіраллю ДНК для визначення специфічних місць локалізації полікатіонів на макромолекулі. З метою побудови фундаментальної моделі транспортних властивостей напівпровідникових гетероструктур були досліджені так звані спінові оператори, які комутують з рівнянням Дірака, при знаходженні аналітичних розв'язків останнього. В результаті було встановлено існування нових, раніше невідомих, станів. Новітні діраківські матеріали можуть бути застосовані як заміна або доповнення сучасної мікроелектроніки. Опис продукції В рамках проекту одержано нові вагомі результати стосовно різних систем на наномасштабі. Зокрема, досліджено спінові стани в наноферомагнетиках, що є важливим для подальшого розвитку технологічного запису інформації в комп'ютерах наступного покоління. В галузі біофізики виявлено нові властивості в подвійній спіралі молекули ДНК і пояснено двофізичний механізм згину подвійної спіралі. Досліджено взаємодію ДНК з перекисом водню і молекулами поліамінів. Побудовано інтегровні моделі градкових систем. Автори роботи Єремко О.О. Єршов К.В. Вахненко О.О. Гайдідей Ю.Б. Здоревський О.О. Каневська П.П. Кравчук В.П. Крячко Є.С. Локтєв В.М. Малишева Л.І. П'ятницький Д.В. Перепелиця С.М. Скрипник Ю.В. Шарапов С.Г. Додано в НРАТ 2020-07-03 Закрити