Научная тема: «ЛОКАЛЬНАЯ АТОМНАЯ И ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА РЯДА СОЕДИНЕНИЙ БЕЗ ДАЛЬНЕГО ПОРЯДКА ПО ДАННЫМ СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ДИАПАЗОНА»
Специальность: 01.04.07
Год: 2011
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
1. Построение молекулярного потенциала, выходящее за рамки традиционного маффин-тин приближения, при теоретическом анализе экспериментальных спектров рентгеновского поглощения позволяет установить локальное окружение металлоцентров никеля в плоских и октаэдрических металлохелатных и изоцианидных комплексах никеля.

2. В пределах чувствительности метода XANES уточнение существующих структурных моделей, определенных методами рентгеноструктурного анализа, ядерного магнитного резонанса и математического моделирования показало, что:

  • локальное окружение активных центров металлопротеинов семейства трансферриновых имеет симметрию близкую к октаэдрической, с уменьшенными на ~ 2% расстояниями металл - лиганд при замещении ионов железа ионами никеля и цинка, и на ~3% расстояниями металл - лиганд в случае замещения ионов железа ионом меди;
  • под действием пептидной цепи в металлопротеинах семейства Cd- металлотионина наблюдается изменение геометрической структуры и длин связи металл - лиганд тиолатных (CdS) кластеров окружения активных центров кадмия, по сравнению с совершенной тетраэдрической симметрией малых тиолатных комплексов;

3. Локальное окружение атомов металлов в системах Ме-Al, где Me =Ti, Fe, или Ce, может быть определено на основе сопоставления спектров поглощения XANES исследуемых систем со спектрами бинарных интерметаллических соединений, в результате чего установлено:

  • в тройных аморфных сплавах Al90FexCe10-x (х = 3, 5 и 7) симметрия локального окружения атомов металла, Me = Al, Fe, или Ce, соответствует симметрии ближайшего окружения объемных интерметаллических соединений, а расстояния Ме - Al уменьшаются на 3% в системах, где Ме = Fe, и на 6% - в системах с Ме = Сe, относительно расстояний в соответствующих модельных бинарных сплавах;
  • легирование аланатов натрия титан-содержащими прекурсорами приводит к образованию нанокластеров Ti-Al, различающихся локальным окружением атома титана и своими размерами и коррелирующих с эффективностью поглощения и выделения материалом водорода в зависимости от вида используемого прекурсора.

4. Сочетание анализа околопороговой области экспериментальных спектров поглощения с методом теории функционала электронной плотности в задаче определения структуры свободных кластеров NaCl в диапазоне размеров 2...72 атомa и алмаза - в диапазоне 26...58 атомов позволило установить, что с уменьшением размеров кластеров:

  • для кластеров NaCl с ионным типом связи наблюдается увеличение отклонений углов связи от 90º и уменьшение межатомных расстояний по сравнению с макроскопическим твердым телом, а квантово-размерные эффекты проявляются у дна зоны проводимости;
  • для кластеров алмаза с ковалентным типом связи отклонения от геометрической структуры в макроскопическом твердом теле малы, а квантово-размерные эффекты в плотности электронных состояний проявляются у вершины валентной зоны.
Список опубликованных работ
1.Yalovega, G.E., Electronic Structure of LaCuO3: X-Ray Absorption Fine Structure Theoretical Analysis./ G.E. Yalovega, A.V. Soldatov // Phys. Stat. Sol.(b)- 2000.-№218. –С.455-460.

2.Яловега, Г.Э., Локальная геометрия и электронная структура свободных кластеров NaCl / Г.Э. Яловега, А.В. Солдатов, К. Новак, М. Ридлер, О. Лефкен, А. Колмаков, Т. Меллер // Физика твердого тела – 2000. – Т. 42. – Вып.10. – С.1889-1892.

3.Яловега, Г.Э., Зависящая от спина электронная структура вблизи атома железа в рубредоксине / Г.Э. Яловега, Г.Ю. Смоленцев, А.П. Ковтун, А.В. Солдатов, С. Делла-Лонга, А. Конжу-Кастеллано //Биофизика – 2000. – Т.45. – С.1007-1012.

4.Севастьянова, Т.И., Локальная и электронная структуры сплавов Al90FexCe10-x (x=3,5,7): анализ ближней тонкой структуры рентгеновского поглощения / Т.И. Севастьянова, Г.Э. Яловега, А. Мансур, А. Марчелли, А.В. Солдатов //Физика твердого тела – 2001. – Т.43. – Вып.6.– С. 961-964.

5.Boffi, F., Iron and copper K-edge XAS study of serotransferrin and ovotransferrin/ F. Boffi, A. Congiu-Castellano, A. Varoli-Piazza, S. Della Longa, M. Girasole, G. Yalovega, A.V. Soldatov // J. Synchrotron Rad. – 2001. – V.8. – Р.196-198.

6.Mansour, A. N., Local atomic and electronic structure of Al90FexCe 10-x alloys: XAFS analysis / A.N. Mansour, G. Cibin, A. Marcelli, T. Sevastyanova, G. Yalovega, A. V. Soldatov // J. Synchrotron Rad. – 2001. – V.8. – P.809-811.

7.Riedler, M., Photoabsorption of NaCl clusters at the Na K-edge: Development of the bond length with the cluster size / M. Riedler, A.R.B. de Castro, А. Kolmakov, J.O. Lцfken, C. Nowak, A.V. Soldatov, A. Wark, G. Yalovega, T. Mцller // J.Chem. Phys. – 2001. – V.115. – P.1319-1323.

8.Севастьянова, Т., Ближайшее окружение атомов алюминия и особенностей электронной структуры сплавов Al90FexCe 10-x (x=3,5,7)/ Т. Севастьянова, Г. Яловега, А. Марчелли, А. Мансур, А.В. Солдатов // Физика твердого тела – 2001. – Т.43. – P.1537-1540.

9.Riedler, M., Na 1s photoabsorption of free and deposited NaCl clusters: a study of the development of the bond length with the cluster size/ M. Riedler, A.R.B. de Castro, A. Kolmakov, J.O. Lцfken, C. Nowak, A.V. Soldatov, A. Wark, G. Yalovega, T. Mцller // Phys. Rev. B. – 2001. – V.64 - №24 – P.245419-245427.

10.Солдатов, А.В., Исследование перехода между спиновыми состояниями железа в миоглобине: анализ рентгеновского поглощения / А.В. Солдатов, Г.Э. Яловега, Г.Ю. Смоленцев, А.П. Ковтун, С. Дела Лонга, //Биофизика – 2001. – Т. 46. – С.595-600.

11.Yalovega, G., Geometric structure of (NaCl)4 clusters studied with XANES at the chlorine L-edge and at the sodium K-edge / G. Yalovega, A. V. Soldatov, M. Riedler, R. Pederson Mark, A. Kolmakov, C. Nowak, T. Mцller // Chem. Phys. Lett. – 2002. – №356. – Р.23-28.

12.Mansour, A.N., Amorphous Al90FexCe10-x Alloys: X-ray Absorption Analysis of the Al, Fe, and Ce Local Atomic and Electronic Structures / A.N. Mansour, A. Marcelli, G.Cibin, G. Yalovega, T. Sevastyanova, A. V. Soldatov // Phys. Rev. B – 2002.– V.65. – P.134207-134214.

13. Яловега, Г.Э., Применение спектроскопии XANES для анализа структуры активного центра в белках типа серотрансферрина/ Г.Э. Яловега, А.В. Солдатов, А. Конжу-Кастеллано //Поверхность – 2002. – №7. – C. 67-70.

14.Boffi, F., X-ray absorption near-edge spectroscopy of transferrins: a theoretical and experimental probe of the metal site local structure / F. Boffi, I. Ascone, S. Della-Longa, A.Girosole, G. Yalovega, A.V. Soldatov, A. Varoli-Piazza, A. Congiu Castellano // Eur. Biophys. J. – 2003 – №.32. – Р. 329-341.

15.Soldatov, Alexander V., The structure of Cd sites in metallothioneins studied by combination of XAFS and molecular dynamic/ Alexander V. Soldatov, Grigory Smolentsev, Galina Yalovega, Jayna Chan, Martin Stillman //Radiation Physics and Chemistry. – 2006.– V.75. – P.1901-1904.

16.Soldatov, Alexander V., X-ray Absorption Near-Edge Spectroscopic Study of Nickel Catalysts/ Alexander V. Soldatov, Grigory Smolentsev, Antonina Kravtsova, Galina Yalovega, Martin C. Feiters, Gerald A. Metselaar, Yves Joly// Radiation Physics and Chemistry – 2006. – V.75. – P.1866–1868.

17.Yalovega, Galina E., XAFS Study of Ni (II) -Aminovinylketone Complexes/ Galina E. Yalovega, Valerii G. Vlasenko, Ali I. Uraev, Alexander D. Garnovskii, Alexander V. Soldatov // Radiation Physics and Chemistry – 2006. – V.75. – P.1905-1908.

18.Yalovega, Galina, Cd- metallothionein: analysis of local atomic and electronic structures/ Galina Yalovega, Grigory Smolentsev, Alexander Soldatov, Jayna Chan, Martin Stillman// Nuclear Instruments and Methods in Physics Research– 2007. –V. А 575. – P.168-171.

19.Soldatov, Alexander, AlN nanoparticles XANES analysis: local atomic and electronic structure/ Alexander Soldatov, Galina Yalovega, Grigory Smolentsev, Antonina Kravtsova, Dirk Lamoen, C. Balasubramanian, Augusto Marcelli, Gianfelice Cinque, Stefano Bellucci //Nuclear Instruments and Methods in Physics Research –2007. – V. А 575. – P.85-87.

20.Metselaar, Gerald A., X-Ray Spectroscopic and Diffraction Study of the Structure of the Active Species in the Ni(II) Catalyzed Polymerization of Isocyanides/ Gerald A. Metselaar, Erik Schwartz, Renй de Gelder, Martin С. Feiters, Sergey Nikitenko, Grigory Smolentsev, Galina E. Yalovega, Alexander V. Soldatov, Jeroen J. L. M. Cornelissen, Alan E. Rowan, Noltea J. M Roeland // ChemPhysChem – 2007. – V.8. – P.1850-1856.

21.Lйon Aline, Investigation of the Nature of a Ti-Al Cluster Formed upon Cycling under Hydrogen in Na Alanate Doped with a Ti-based Precursor/ Aline Lйon, Galina Yalovega, Alexander Soldatov, and Maximilian Fichtner // Journal of Physical Chemistry – 2008.– V.112.– P.12545-12549.

22.Kravtsova, A.N., The atomic structure of Fe100-xCux nanoalloys: X-ray absorption analysis/ A.N. Kravtsova, G.E. Yalovega, A.V. Soldatov, W.S. Yan, S.Q. Wei // Journal of Alloys and Compounds – 2009.– V.469.– P.42-49.

23.Яловега, Г.Э., Электронная и локальная структура свободных кластеров алмаза, как функция размера кластера / Г.Э. Яловега, М.А. Солдатов, А.В. Солдатов // Поверхность. Ретгеновские, синхротронные и нейтронные исследования–2009.–№7– C.80-83.

24.Гуда, А.А., Анализ локальной атомной структуры наночастиц нитрида алюминия/ А.А. Гуда, В.Л. Мазалова, Г.Э. Яловега, А.В. Солдатов // Поверхность. Ретгеновские, синхротронные и нейтронные исследования – 2009. – №6. – C.52-55.

25.Evsyukova, M. A., Crystal-quasicrystal transition in the Al-Cu-Fe system: analysis of the local atomic structure / M. A.Evsyukova, G. Yalovega, A. Balerna, A. P. Menushenkov, Ya.V. Rakshun, A.A. Teplov, M. N. Mikheeva and A.V. Soldatov// Physica B: Physics of Condensed Matter –2010. –V.405 (8) – P.2122 -2124.

26.Яловега, Г.Э., Локальная и электронная структура свободных кластеров NaCl как функция размера кластера: анализ методами XANES и DFT/ Г.Э. Яловега, В.А. Шматко, А.В. Солдатов // Журнал структурной химии – 2010. – № 6. – C.1109-1113.