Гулгенов Чингис Жаргалович
Кандидат технических наук
Email: lmf@ipms.bscnet.ru
Тел.: (3012) 432282
Факс: (3012) 433224
Общая численность 13 человек, в том числе
- 4 доктора наук,
- 3 кандидата наук,
- 2 молодых научных сотрудника (до 35 лет),
- 2 ведущих инженера,
- 1 инженер,
- 3 аспиранта.
Лаборатория молекулярной физики является одной из первых лабораторий БКНИИ, была создана постановлением Президиума СО АН СССР от 15 мая 1961 г. по представлению Объединенного ученого совета по физико-математическим и техническим наукам СО АН СССР. Руководителем лаборатории стал к.ф.-м.н. А.В.Булгадаев, один из организаторов науки в Бурятии. В 1988-1992 годах лабораторию возглавлял к.ф.-м.н. У.Б.Базарон, крупный специалист в области физики жидкого состояния вещества, основатель научной школы по исследованию низкочастотных релаксационных процессов в жидкостях, автор многочисленных научных трудов, получивших широкое признание в стране и за рубежом. С 1993 г. и по настоящее время заведующим лабораторией является д.т.н. Б.Б.Бадмаев. После расформирования БКНИИ лаборатория вошла в состав БИЕН СО РАН, далее в 1998 г. в связи с реорганизацией Института в Отдел физических проблем БНЦ СО РАН как лаборатория молекулярной акустики. В настоящее время в составе ИФМ СО РАН лаборатория получила название «Лаборатория физики молекулярных структур».
Экспериментальное и теоретическое исследование структурно-релаксационных и теплофизических процессов в наноструктурированных конденсированных средах (в неоднородных коллоидных и планарных наносистемах, в стеклообразных полупроводниках и их расплавах)
Связь с вузами. Педагогическая деятельность сотрудников
Впервые экспериментально обнаружена низкочастотная (105 Гц) сдвиговая упругость жидкостей, свидетельствующая о существовании в жидкостях низкочастотного вязкоупругого релаксационного процесса, обусловленного перестройкой межмолекулярной структуры. Данное открытие является крупным вкладом в физике жидкого состояния вещества и дальнейшие исследования вязкоупругих свойств жидких и дисперсных наносистем является актуальным и имеет как научное, так и практическое значение. В этом направлении получены следующие результаты:
1. Разработано и реализовано три способа акустического резонансного метода измерения низкочастотной сдвиговой упругости жидкостей. Первый способ реализуется при толщине жидкой прослойки много меньшей длины сдвиговой волны; второй способ связан с распространением сдвиговой волны в жидкости; третий аналогичен известному импедансному методу и основан на полном затухании сдвиговой волны в толстом слое исследуемой жидкости. Разработан ультразвуковой интерферометр для сдвиговых волн в жидкостях и экспериментально показано распространение сдвиговых волн в жидкостях.
2. Изучены зависимости вязкоупругих свойств жидкостей от амплитуды сдвигового воздействия, частоты и температуры, установлена высокая чувствительность резонансного метода к неоднородностям структуры исследуемых объектов на примере дисперсии наночастиц иттрий-алюминиевого граната с неодимом в этиленгликоле, наночастиц диоксида кремния в органическом растворителе. Экспериментальное исследование коллоидных суспензий наночастиц показало, что их структурочувствительные свойства такие, как модуль сдвига и вязкость зависят не только от частоты и амплитуды сдвигового воздействия, но и от размера и концентрации наночастиц.
3. Создан вискозиметр и разработана методика измерения динамической вязкости жидкостей при малых градиентах скорости течения. Показано, что по мере уменьшения скорости течения вязкость жидкостей растет, что связано со структурированием жидкости. Явление гистерезиса вязкого течения жидкостей при малых градиентах скорости показывает наличие крупномасштабных долгоживущих структурных образований в жидкостях.
4.Разработана дырочно – кластерная модель релаксационных процессов в жидких средах, аморфных полимерах и неорганических стеклах.
5. Разработаны теоретические методы, описывающие взаимодействие поверхностных акустических волн с тонкими пленками и граничными слоями на поверхности твердого тела. Получены аналитические выражения для описания дисперсии скорости ПАВ в тонком жидком слое или твердой пленке на поверхности пьезоэлектрика. Показано, что механическая и электрическая составляющие дисперсии скорости ПАВ в этих слоистых системах могут быть учтены аддитивно.
6. Разработан оригинальный чувствительный метод измерения малых изменений затухания и скорости поверхностных акустических волн. Чувствительность метода составила при регистрации изменений скорости ∼10–8 и ∼10–5 дБ/см – при измерениях изменений коэффициента затухания
7. На основе акустоэлектронного метода и дополняющего его метода просвечивающей электронной микроскопии проведено экспериментальное исследование процесса роста твердых пленок и акустоэлектронного взаимодействия в них. Экспериментально исследованы формирование и морфологическая эволюция тонких металлических пленок. Показано, что пленки имеют островковую структуру, для пленок золота размер островков в районе максимального затухания ПАВ порядка 50–100 нм.
8. Развита теория вибрационного метода с линейным акустическим резонатором для измерения сдвиговых вязкоупругих свойств жидких сред на частотах колебаний ниже 10кГц. В приближении линейной вязкоупругости определены сдвиговые реологические параметры и их зависимости от частоты резонатора.
9. Теоретически обоснована и разработана эволюционная физико-математическая модель, описывающая физическое состояние и эволюцию единой системы «твердотельный активированный катод – прикатодная плазма – дуговой канал» в процессе функционирования сильноточных плазменных систем. В модели впервые анализируются процессы диффузии эмиссионно-активирующих элементов в объеме и испарения нейтралов на поверхности твердого тела, их ионизация и рекомбинация, ионно-атомный рециклинг в прикатодной зоне, излучение плазмы и др. На основе развитой модели установлены закономерности эволюционных процессов в зависимости от основных параметров плазменных устройств.
10. Поставлена и решена в двумерном приближении нелинейная задача тепломассопереноса эмиссионно-легирующих элементов твердотельных катодов. В обобщенной постановке решены уравнения нестационарной теплопроводности, непрерывности тока, диффузии и испарения активаторов с нелинейными граничными условиями. Исследована динамика процессов тепломассопереноса и рециклинга в системе «твердое тело – приэлектродная плазма». Выявлены и изучены механизмы, определяющие работоспособность и ресурс активированных катодов сильноточных плазменных систем в широком диапазоне изменения их рабочих характеристик.
11. Исходя из основных положений статистической физики и физической кинетики, предложена принципиально новая молекулярная модель аморфных веществ, названная моделью делокализованных атомов. В ее рамках рассмотрен широкий спектр явлений и свойств различных классов стеклообразных систем с единых позиций (органических аморфных полимеров, неорганических стекол, аморфных металлических сплавов – так называемых металлических стекол). С привлечением данной модели получено обобщенное уравнение вязкости, способное объяснить и описать своеобразную температурную зависимость вязкого течения стеклообразующих жидкостей в широком интервале температуры, включающем область стеклования и область повышенных температур. Это актуальный результат, ибо вязкость есть то принципиально важное свойство, которым определяется специфика стеклообразного состояния, в частности, переход жидкость – стекло. На основе этих же позиций разработан новый критерий стеклования жидкостей, устанавливающий взаимосвязь времени структурной релаксации, скорости охлаждения расплава и температуры перехода жидкость – стекло.
12. Методом микроиндентирования алмазной пирамидки Виккерса проведено систематическое исследование пластической деформации неорганических и органических стекол. Определены время релаксации, энергия активации и другие характеристики пластической деформации, что дает возможность высказать определённые суждения о природе эффекта пластичности стекол. Предложен вариант теории пластической деформации стеклообразных систем.
13. Получены результаты фундаментального и прикладного характера по взаимосвязи между линейными (гармоническими) и нелинейными (ангармоническими) величинами. Получено новое уравнение, связывающее коэффициент Пуассона с параметрами Грюнайзера, т.е. параметр теории упругости с характеристикой нелинейности силы межатомного взаимодействия и ангармонизма колебаний решетки. Это уравнение находится в согласии с экспериментальными данными.
Б.Б.Бадмаев – присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки Республики Бурятия» (2006), награжден Почетной грамотой Президиума АН СССР (1974) и грамотами НХ Республики Бурятия (1997) и Президиума СО РАН (2012);
Д.С.Сандитов - присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки Российской Федерации» (1998), академик Международной академии наук высшей школы (МАН ВШ) (1999), «Заслуженный деятель науки Республики Бурятия», Соросовский профессор, лауреат Госпремии РБ в области науки, был избран членом редакционного совета международного научного журнала «Journal of Non-Crystalline Solids»);
Б.Д.Цыдыпов – присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки Республики Бурятия» (2007), присвоено почетное звание «Заслуженный ветеран Сибирского отделения РАН» (2003), награжден почётным знаком Сибирского отделения РАН «Серебряная сигма» (2007), награжден Почетной грамотой РАН и Профсоюза работников РАН (2007), Почетной грамотой Республики Бурятия (2007);
С.А.Бальжинов - присвоено почетное звание «Заслуженный ветеран Сибирского отделения РАН» (2001), награжден почётным знаком Сибирского отделения РАН «Серебряная сигма» (2007), награжден Почетной грамотой Президиума АН СССР (1974), Почетной грамотой БНЦ СО РАН (2008);
И.Г.Симаков - присвоено почетное звание «Заслуженный ветеран Сибирского отделения РАН» (1999), награжден почётным знаком Сибирского отделения РАН «Серебряная сигма» (2007), награжден Почетной грамотой РАН (1999), Почетной грамотой БНЦ СО РАН (2007);
Т.С.Дембелова - присвоено почетное звание «Заслуженный ветеран Сибирского отделения РАН» (2010), награждена почетной грамотой Президиума СО РАН (2008), Почетной грамотой Министерства образования и науки Республики Бурятия (2008), Почетной грамотой БНЦ СО РАН (2006);
Б.Б.Дамдинов – присуждена стипендия Американского акустического общества (2001), награжден Золотой медалью им. Л. М. Бреховских (№1) Российского акустического общества (2007), награжден медалью «За развитие НИРС» Министерства образования и науки Российской Федерации (2012);
Д.Н.Макарова – присуждена стипендия Американского акустического общества (2010), награждена дипломами Российского акустического общества (2007, 2008);
Ч.Ж.Гулгенов - награжден дипломом Российского акустического общества (2008);
Бадмаев Б.Б. – доцент кафедры «Физика» Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления.
Сандитов Д.С. - профессор кафедры общей физики Бурятского государственного университета.
Дамдинов Б.Б. - доцент кафедры общей физики Бурятского государственного университета.
Чимытов Т.А. – доцент кафедры общей физики Бурятского государственного университета.