О лаборатории

Лаборатория лазерной спектроскопии была основана одновременно с созданием кафедры лазерной химии в 1988 году. Заведующим лабораторией стал Юрий Яковлевич Кузяков. С мая 2013 года лабораторией заведует Андрей Владиславович Столяров.
В настоящее время коллектив лаборатории составляет 8 человек.

Основное направление научных исследований лаборатории – изучение строения двухатомных молекул и динамики внутримолекулярной энергии. Проводимые в лаборатории исследования носят как экспериментальный, так и теоретический характер.

Экспериментальное оснащение лаборатории включает сверхвысоковакуумную устновку для изучения лазерной химии адсорбированных молекул.

Для проведения и квантовомеханических квантовохимических расчетов на современном уровне лаборатория располагает специализированными вычислительными станциями. Отдельные особо требовательные к вычислениям задачи решаются на суперкомпьютере «Ломоносов».

Научные достижения

В лаборатории был разработан лазерный внутрирезонаторный метод получения электронно-колебательно-вращательных (ЭКВ) спектров короткоживущих свободных радикалов в газовой фазе. Кювета с исследуемым веществом размещается внутри резонатора широкополосного лазера на красителях. Селективные потери в спектре генерации лазера, обусловленные ЭКВ-переходами в исследуемых молекулах, регистрируются с помощью четырехметрового дифракционного спектрографа. Высокая чувствительность детектирования спектра поглощения исследуемых молекул обеспечивается многократным прохождением лазерного излучения через кювету, а также возникающей конкуренцией мод в спектре генерации. Временное разрешение метода составляет величину порядка нескольких микросекунд. Метод успешно применен для изучения спектров и структуры монооксидов, мононитридов и моногалогенидов переходных металлов IV, V и VI групп Периодической системы.

Лазерный флуоресцентный метод применен для измерения времен жизни возбужденных состояний свободных радикалов с использованием ЭКВ-спектров, а также для измерения спектров и времен жизни электронных состояний монооксидов II группы Периодической системы.

Для анализа структуры и динамики возбужденных состояний двухатомных молекул предложена методика глобального неадиабатического (депертурбационного) анализа, основанная на построении согласованных квантовохимических моделей совместного описания и обработки энергетических, радиационных, электрических и магнитных характеристик с учетом внутримолекулярных взаимодействий. Особое внимание уделено развитию аналитических методов описания энергетических и радиационных свойств высоковозбужденных Ридберговских состояний в рамках многоканальной теории дефекта, позволяющей учесть большинство внутримолекулярных взаимодействий без явного расчета соответствующих неадиабатических матричных элементов.

Был создан банк данных, в рамках которого решается задача формирования и поддержания периодически обновляемой базы справочных данных по радиационным и энергетическим параметрам двухатомных молекул (РАДЭН). На базе банка РАДЭН создана система рекомендуемых данных, включающая рекомендуемые значения спектроскопических констант и радиационных параметров для более чем 300 молекулярных систем. Банк создан для информационного обеспечения специалистов, использующих излучение, в том числе и лазерное, при решении задач в различных областях науки и техники: астро- и геофизика, радиационная газовая динамика, плазмо- и фотохимия, химическая кинетика, квантовая химия, квантовая электроника и др.

Гранты, 2012-2014 гг

• Высокотемпературная термодинамика реальных газов с учетом межатомных и неадиабатических взаимодействий (2011–2013, РФФИ, руководитель Столяров А.В.)
• Квантовомеханический расчет термодинамических и транспортных свойств смесей технически важных одноатомных газов (2012-2013, РФФИ, руководитель Мешков В.В.)
• Численное моделирование процессов горения и детонации в астрофизических явлениях типа взрыва сверхновых звезд (2012-2014, Программа президиума РАН, руководитель Столяров А.В.).
• Структурно-динамическое моделирование лазерного синтеза и манипулирования ультрахолодных ансамблей полярных двухатомных молекул (2013-2015, РФФИ, руководитель Пазюк Е.А., кафедра физической химии).
• Фотохимические и газодинамические процессы при столкновениях метеороидов с Луной и в кометных комах (2011-2012, РФФИ, руководитель И.Чурюмов, Украина)
• Planetary Entry Integrated Models (2011-2014, The FP7 European Project Phys4Entry, координаторCapitelli, Италия)
• NOCTURNAL ATMOSPHERE (Secondary photochemical reactions and technologies for active remote sensing of nocturnal atmosphere) (2013-2017, The FP7-PEOPLES-IRSES, координаторUbelis, Латвия).

 Публикации, 2014 год

• 2014. Direct-potential-fit analyses yield improved empirical potentials for the ground XΣg+1 state of Be2 Meshkov Vladimir V., Stolyarov Andrey V., Heaven Michael C., Carl Haugen, LeRoy Robert J. Journal of Chemical Physics, том 140, № 6, с. 064315
• 2014. First principles based modeling of the adsorption of atoms of element 120 on a gold surface Demidov Yuriy, Zaitsevskii Andrei, Eichler Robert. Physical Chemistry Chemical Physics, том 16, № 6, с. 2268-2270
• 2014. Structures and stability of AnO(4) isomers, An = Pu, Am, and Cm: a relativistic density functional study Zaitsevskii Andrei, Eugen Schwarz W.H. Physical Chemistry Chemical Physics, том 16, № 19, с. 8997-9001 DOI
• 2014. Перспективы использования 225Ac в альфа-радиоиммунной терапии злокачественных новообразований. Минкин А.С., Зайцевский А.В., Круглов С.А., Марченков Н.С., Поляев А.В. Медицинская физика, № 1 (61), с. 42-50
• 2014. Коэффициент взаимной диффузии в смеси газов ртуть – аргон. Мешков В.В., Попов В.Н., Фокин Л.Р. Журнал физической химии, том 88, № 4, с. 586-592
• 2014. Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия молекулы HfCl. Анализ вращательной структуры новых полос 2Δ–Х2Δ электронного перехода. Москвитина Е.Н., Кузяков Ю.Я. Вестник Московского университета. Серия 2. Химия, том 55, № 1, с. 43-50