Glujova, Olga Evgenevna
Olga Evgenievna Glukhova (nacida el 22 de mayo de 1970 en Saratov ) es una física rusa, Doctora en Ciencias Físicas y Matemáticas, Profesora, Jefa del Departamento de Ingeniería de Radio y Electrodinámica de la Universidad Estatal de Investigación Nacional de Saratov que lleva el nombre de N. G. Chernyshevsky . Autor de más de 200 artículos en el campo del modelado matemático de nanoestructuras y biosistemas, ciencia de materiales , electrónica física [1] .
Biografía profesional
En 1992 se graduó con honores de la Facultad de Física de la Universidad Estatal de Saratov que lleva el nombre de N. G. Chernyshevsky (SSU) con la calificación de "Físico" [2] . En 1993 ingresó a la escuela de posgrado de SSU. En diciembre de 1997 defendió su disertación "Emisión automática y termoiónica de cátodos de matriz y filamentos de calentamiento directo (modelado matemático)" para el grado de candidato de ciencias físicas y matemáticas en la especialidad 27.05.02 - Electrónica de vacío y plasma.
Desde 1995 hasta agosto de 2006, trabajó en el Departamento de Física Aplicada de SSU como asistente de laboratorio, ingeniera, ingeniera principal, asistente y profesora asociada.
Desde septiembre de 2006 hasta octubre de 2012 trabajó en el Departamento de Ingeniería de Radio y Electrodinámica de la SSU como profesora asociada y profesora.
Desde octubre de 2012 - Jefe del Departamento de Ingeniería de Radio y Electrodinámica, SSU.
Desde 2010 — Jefe del Departamento de Modelado Matemático del Instituto Educativo y Científico de Nanoestructuras y Biosistemas de la SSU.
En 2012-2013 - Jefe del departamento de investigación de la SSU.
Desde 2018, ha sido investigador principal en el laboratorio de nanotecnologías biomédicas de la Universidad de Sechenov [3] .
El 1 de julio de 2009 defendió su tesis "Análisis teórico de la estructura y propiedades físicas de los nanoclusters de carbono desde el punto de vista del desarrollo de nanodispositivos para diversos fines a partir de ellos" [4] para el grado de Doctora en Ciencias Físicas y Matemáticas en las especialidades 27.05.01 - electrónica de estado sólido, componentes radioelectrónicos, micro y nanoelectrónica, dispositivos basados en efectos cuánticos y 04.01.04 - electrónica física. Consultores científicos - Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas, Académico de la Academia Rusa de Ciencias Yu. V. Gulyaev y Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas, Profesor N. I. Sinitsyn.
Desde 2013, es miembro del consejo de disertación D 212.243.01 (especialidad representada 05.27.01) en ciencias físicas y matemáticas sobre la base de SSU [5] .
Actividad científica y pedagógica
Principales direcciones de la actividad científica
- Desarrollo de aparatos científicos y metodológicos para la investigación multifísica/a gran escala de nanosistemas
- Regularidades topológicas de la estructura atómica de nuevos nanomateriales
- Transporte cuántico de electrones en nanomateriales de estado sólido: control de características electrónicas y control de parámetros electrofísicos
- Interacción de Nanomateriales de Estado Sólido con Ondas Electromagnéticas en el Rango UV - Visible - IR
- Nanodispositivos y base de componentes de dispositivos micro/ nanoelectrónicos basados en nanoestructuras híbridas de carbono
Logros científicos
Con la participación de O.E. Sordo
1) Se han desarrollado los fundamentos teóricos de los nanoclusters de carbono, que son el desarrollo de las principales disposiciones de la electrónica del vacío, la electrónica física, la teoría de los fullerenos y los clusters atómicos, la mecánica estructural de la micro y nanotecnología. Se ha creado un aparato científico y metodológico que incluye:
- un nuevo algoritmo para calcular las coordenadas de nanoclusters acirarales tubulares utilizando tres parámetros lineales, que, a diferencia de los conocidos, permite acelerar el proceso de optimización de la estructura atómica entre 8 y 10 veces sin pérdida significativa de precisión de cálculo [4] ;
- modificado para el estudio de la estructura atómica y electrónica de nanoclusters con enlace tipos C-C, C-N, Si-C método de unión fuerte, proporcionando una concordancia satisfactoria entre los parámetros geométricos y energéticos calculados con los experimentales [4] ;
- modificado para el estudio de nanoclusters tubulares irregulares con el número de átomos hasta cientos de miles de método empírico, permitiendo con un error de no más del 3% calcular los parámetros geométricos y módulos de elasticidad del cluster [4] ;
- un nuevo método para estudiar la estructura atómica, la estructura electrónica y las propiedades de un nanocúmulo de carbono en un campo electrostático espacialmente homogéneo, que contiene algoritmos para estimar numéricamente el efecto de un campo eléctrico en la estructura atómica, estructura electrónica, algoritmos para calcular la polarizabilidad y ponderomotricidad fuerza [4] ;
- un nuevo "método de bucle" para construir supercélulas termodinámicamente estables de nuevos nanomateriales con una estructura atómica desconocida de antemano [6] ;
- un nuevo método para calcular el campo de tensiones locales, cuya validez se confirma por la adecuación de los efectos predichos a la imagen real determinada experimentalmente [7] ;
- una nueva técnica para modelar un proceso energéticamente favorable de llenado de nanocavidades de materiales porosos de carbono con átomos de varios elementos [8] ;
- un nuevo método para acelerar el cálculo de la función de transmisión T(E) de películas delgadas [9] .
2) Se han llevado a cabo una serie de trabajos encaminados a desarrollar la teoría de emisión de campo de nanoestructuras tubulares de carbono (CNTs). Los principales resultados de estos trabajos fueron:
- sobre la base de datos experimentales, la función de trabajo efectivo de los electrones de una película de nanotubos de carbono se estimó numéricamente por primera vez [10] ;
- se desarrolló una técnica para estudiar y evaluar el efecto de un campo de temperatura en la corriente de emisión de una película de nanotubos, con la ayuda de la cual, en el marco del modelo T, se establecieron los fundamentos teóricos del régimen térmico de dispositivos electrónicos con se construyeron cátodos basados en una película de nanotubos, en los que puede haber transferencia de calor radiante y conductiva [4] ;
- por primera vez se estableció la influencia de las fuerzas ponderomotrices en el proceso de emisión de campo de películas de nanotubos de carbono orientados verticalmente [11] .
3) Se realizaron una serie de trabajos encaminados al estudio de las propiedades mecánicas de la UTN, el grafeno y sus modificaciones, cuyos principales resultados fueron:
- Por primera vez, se realizó una evaluación numérica del módulo de Young de nanotubos de carbono de pared simple en zigzag y sillón, y se estableció la dependencia de los parámetros de elasticidad de los nanotubos con la longitud. Se han obtenido nuevos conocimientos físicos y patrones que reflejan la dependencia de los parámetros de elasticidad de la estructura, diámetro y longitud de los nanotubos [4] ;
- por primera vez, se estimaron numéricamente los módulos de elasticidad y torsión de CNT de formas complejas (nanotubos similares a bambú y tubos tipo vaina). Se ha demostrado que los nanotubos tipo bambú son superiores a los tubos sin puentes en elasticidad en el caso de deformaciones por tracción y torsión [4] ;
- Se han revelado regularidades del comportamiento de deformación y valores críticos de las tensiones de la red atómica del grafeno y sus modificaciones estructurales, estructuras compuestas de grafeno-nanotubos, así como CNT de formas complejas [7] [12] [13] [14 ] han sido establecidos .
4) Sobre la base de compuestos híbridos de carbono del tipo fullereno@nanotubo y fullerenos de dos capas con efecto descentrado, se desarrollaron modelos matemáticos de nuevos elementos estructurales monopartícula de nano, micro y macrodispositivos funcionales:
- nanoautoclave para predecir la posibilidad de obtener polímeros de bajo peso molecular [15] ;
- nanosensor para determinar la temperatura en el área de los centros emisores del cátodo de emisión de campo [16] ;
- nanoemisor y nanodetector de ondas de gigahercios y terahercios [17] [18] ;
- Por primera vez, se predijo teóricamente la posibilidad de la existencia de un nanogiroscopio, que es un nanocúmulo de carbono que gira en el campo del potencial de confinamiento de la capa exterior (fullereno o nanocúmulo tubular) [19] .
5) Una nueva clasificación de fullerenos multicapa con capas icosaédricas y tetraédricas altamente simétricas, UTN sin defectos, UTN de formas complejas (nanotubos toroidales y tipo bambú) y UTN con defectos locales de la red atómica según las leyes de la topología de se ha propuesto el esqueleto atómico [4] .
6) Se han obtenido nuevos conocimientos sobre las regularidades de la estructura atómica y electrónica de los compuestos en capas de nanotubos de grafeno con orientación vertical y horizontal de los nanotubos entre las capas de grafeno. Por primera vez se establecieron regularidades del transporte cuántico de electrones en estructuras en capas 2D de grafeno columnar [6] [9] .
Participación en congresos científicos internacionales
O.E. Glukhova entregó informes seccionales y plenarios en varias conferencias y seminarios internacionales sobre ciencia de materiales y nanotecnología. Entre ellos:
- III International Workshop on Electromagnetic Properties of Novel Materials (18-20 de diciembre de 2018, Skolkovo, Moscú), informe plenario "Interaction of CNT-films and CNT-graphene composite films with electromagnetic waves of IR-visible-UV range" [20 ]
- 2.ª Conferencia internacional sobre catálisis e ingeniería química (19 al 21 de febrero de 2018, París, Francia), informe seccional "Nanotubos de carbono de capa única cubiertos por nanopartículas de hierro para baterías de ion-litio: estabilidad termodinámica y transferencia de carga" [21]
- 5.ª Conferencia Internacional sobre Nanotecnología y Ciencia de los Materiales (Nanotek-2017) (16-18 de octubre de 2017, Dubái, Emiratos Árabes Unidos), informe plenario "Nuevos materiales híbridos de carbono y sus aplicaciones en el desarrollo de la nanoelectrónica y la nanofotónica" [22]
- Conferencia internacional "Dubna-Nano 2012" (9-14 de julio de 2012, Dubna, región de Moscú, Rusia), informe seccional "Investigación teórica de las propiedades de las nanoestructuras de grafeno curvadas" [23]
- Conferencia internacional "Dubna-Nano 2010" (5-10 de julio de 2010, Dubna, región de Moscú, Rusia), informe seccional "Propiedades elásticas de las nanocintas de grafenografano" [24]
Actividad editorial
O. E. Glukhova es el editor de publicaciones (Editor de temas) sobre el tema del estudio "La física, la química y las aplicaciones de los materiales en capas en la ciencia de la energía" de la revista científica extranjera "Frontiers in Materials" de la editorial "Frontiers Research Foundation [ 25] . Es editor invitado (Guest Editor) del número especial "Biomedical Application of Carbon Nanostructure Modifications" de la revista científica extranjera "Materials" de la editorial MDPI [26] .
Resultados de la actividad intelectual
OE Glukhova es autora de 12 certificados de registro de programas informáticos y 3 patentes de invención [1] . Sobre los desarrollos intelectuales del profesor O.E. Glukhova y su grupo científico se describen en el artículo “Modelado molecular: la respuesta rusa”, publicado en el portal de noticias ruso “ROSNAUKA” [27] , y en una entrevista con O.E. Periódico oficial sordo de la administración de la ciudad de Saratov "Saratov panorama" [28] .
Enseñanza y formación de personal científico y pedagógico
Bajo la dirección de O. E. Glukhova, se defendieron 6 disertaciones para el grado de candidato de ciencias físicas y matemáticas, más de 60 tesis de especialistas, licenciaturas y maestrías [29] .
O. E. Glukhova desarrolló una serie de cursos de capacitación originales sobre teoría y modelado de nanoestructuras para estudiantes de pregrado y posgrado de SSU : "Introducción a la física de nanoestructuras", "Fundamentos físicos de la tecnología de nanosistemas", "Fundamentos físicos de micro y nanoelectrónica" , "Electrónica flexible y transparente", "Fenómenos físicos en clusters y micro/nanoestructuras moleculares de estado sólido", "Mecánica estructural de materiales para nano y microtecnología electrónica", "Fundamentos físicos del funcionamiento de dispositivos basados en efectos cuánticos" , "Modelado multiescala de procesos en los elementos de dispositivos electrónicos", "Elemento base de la nanoelectrónica", "Simulación Mecánica Molecular de la Dinámica y Propiedades de Nanoestructuras". Actualmente, imparte en la SSU los cursos "Electrónica cuántica", "Fundamentos físicos de la micro y nanoelectrónica", "Teoría del estado condensado", "Fenómenos físicos en micro/nanoestructuras y clústeres moleculares sólidos", "Electrónica flexible y transparente" [30 ] . Es autor y coautor de 11 ayudas educativas y didácticas para estudiantes, estudiantes universitarios y estudiantes de posgrado [1] [30] [31] .
Como conferenciante invitado, el profesor O. E. Glukhova impartió cursos de conferencias en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) , Dubna :
1. XI Escuela Internacional de Invierno de Física Teórica en el marco del programa DIAS-TH "Física en el LHC" [32] . JINR, Dubna, 28 de enero al 3 de febrero de 2013 Curso de conferencias: “Modelado multiescala de la dinámica y propiedades de las nanoestructuras”;
2. VII Escuela Internacional de Invierno de Física Teórica en el marco del programa DIAS-TH "Física en el LHC" [33] . JINR, Dubna, 25 de enero al 5 de febrero de 2009 Curso de conferencias: "Nanoclusters de carbono como elementos de nanodispositivos".
En 2014, O. E. Glukhova, como conferencista invitada, dictó conferencias sobre modelado matemático de nanoestructuras y biosistemas en universidades y centros de investigación en Taiwán : Universidad Nacional Chung-Hsing, Centro Nacional de Computación de Alto Rendimiento (Centro Nacional de Computación de Alto Rendimiento y Centro Nacional de Universidad de Kung [34] .
Los resultados de los estudios de elasticidad de UTN, obtenidos por el profesor O. E. Glukhova, se incluyeron en el libro de texto "Mecánica de materiales y estructuras de nanotecnología y microtecnología" de O.P. Kormilitsyn, Yu.A. Shukeilo (M.: Publishing Center "Academy", 2008. - 224 p., ISBN 978-5-7695-4093-6, párrafo 2.1.8. "Determinación de las constantes elásticas de nanotubos de carbono delgados de pared simple de la " tipos "zigzag" y "sillón"), recomendado por la UMO para la educación en el campo de la ingeniería de radio, electrónica, ingeniería biomédica y automatización como libro de texto para estudiantes de instituciones de educación superior que estudian en la especialidad "Diseño y tecnología de medios radioelectrónicos en la dirección de formación “Diseño y tecnología de medios electrónicos” [35] .
O. E. Glukhova participó en la compilación del primer libro de referencia enciclopédico del mundo, "Graphene Science Handbook", publicado en seis volúmenes por CRC Press . Grupo Taylor & Francis en 2016 [36] . Esta publicación es el trabajo de referencia más grande sobre el grafeno y cubre temas como los métodos de fabricación del grafeno , las características de su estructura atómica, las propiedades eléctricas, ópticas, mecánicas y químicas del grafeno , los efectos del tamaño en el grafeno , así como la aplicación e industrialización del grafeno . El libro "Manual de ciencia del grafeno" está destinado a estudiantes, estudiantes de posgrado y jóvenes científicos, así como a empleados de universidades e institutos de investigación involucrados en el estudio del grafeno y sus propiedades. El cuarto volumen de la enciclopedia "Propiedades mecánicas y químicas" describe un método universal para la evaluación numérica de las tensiones locales en la red atómica de nanoestructuras, desarrollado por O. E. Glukhova y probado en el ejemplo del grafeno y sus diversas modificaciones estructurales [37] .
Los resultados científicos del profesor O. E. Glukhova en el campo de la clasificación de nanomateriales de carbono y el estudio de sus propiedades físicas se incluyeron en el libro de texto "Nano- and Biomaterials: Compounds, Properties, Characterization, and Applications", publicado por John Wiley & Sons en 2017 [38] . El libro de texto está destinado a los estudiantes que estudian el curso sobre los fundamentos fundamentales de la ciencia de los nano y biomateriales. Los materiales de conferencias y artículos científicos del profesor O. E. Glukhova se utilizan en el Capítulo 2 Clasificación de nanomateriales (elementos 2.2 Fullerenos y 2.3 Nanotubos de carbono) y el Capítulo 5 Propiedades físicas de los nanomateriales: grafeno (elementos 5.5.3 Topología de la red hexagonal y 5.5.4 Física Propiedades y potencial de ionización del grafeno).
Premios
- Ganador del Premio Nacional "Profesor del Año" (2018) [39]
- Diploma de Honor del Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación Rusa por muchos años de fructífero trabajo en el desarrollo y mejora del proceso educativo, una contribución significativa a la formación de especialistas altamente calificados (2016) [40]
- Beca DAAD en el marco del programa "Prácticas científicas para científicos y docentes universitarios" (1-3 meses) (2012) [40]
Trabajos científicos
O. E. Glukhova ha publicado más de 100 artículos en revistas internacionales arbitradas, incluidas revistas de alto rango incluidas en el primer cuartil (Q1) según SCImago Journal Rank (indicador SJR): Journal of Materials Chemistry A, ACS Applied Materials & Interfaces, Nanoscale, Nano Research, Carbon, Scientific Reports, Applied Surface Science, Journal of Physical Chemistry C, Physical Chemistry Chemical Physics, Journal of Computational Chemistry, RSC Advances, Journal of Physical Chemistry B y otros [1] [41] . Es coautor de cuatro monografías colectivas en la prensa rusa y editor de una monografía extranjera [1] . Tiene capítulos en cuatro monografías científicas extranjeras indexadas por las bases de datos Scopus y Web of Science [41] .
Monografía:
Glujova, O. (Ed.). (2019). Nanocompuestos de Grafeno 2D y 3D. Nueva York: Jenny Stanford Publishing, https://doi.org/10.1201/9780429201509.
Publicaciones Seleccionadas:
- Fedor Fedorov, Maksim A. Solomatin, Margitta Uhlemann, Steffen Oswald, Dmitry A. Kolosov, Anatolii Morozov, Alexey S. Varezhnikov, Maksim A. Ivanov, Artem Grebenko, Martin Sommer, Olga E. Glukhova, Albert G. Nasibulin y Victor Sysoev Nanoflakes de Co3O4 cuasi-2D como sensor de gas eficiente frente a COV de alcohol // Journal of Materials Chemistry A. 2020. Vol. 8. Iss. 15. Pág. 7214–7228.
- Michael M. Slepchenkov, Dmitry S. Shmygin, Gang Zhang, Olga E. Glukhova Control de la conductividad eléctrica anisotrópica en películas delgadas porosas de nanotubos de grafeno // Carbono. 2020 vol. 165. Pág. 139-149.
- EP Gilshteyn, SA Romanov, DS Kopylova, GV Savostyanov, AS Anisimov, OE Glukhova, AG Nasibulin Películas de nanotubos de carbono de pared simple ajustables mecánicamente como material universal para electrónica transparente y estirable // Aplicación ACS. mater interfaces 2019 vol. 11. Edición. 30. Pág. 27327-27334.
- MM Slepchenkov, DS Shmygin, G. Zhang, OE Glukhova Control de las propiedades electrónicas del grafeno pilar 2D/3D y el carbono similar al vidrio a través del dopaje de átomos metálicos // Nanoescala. 2019 vol. 11. Edición. 35. Pág. 16414-16427.
- VV Mitrofanov, MM Slepchenkov, G.Zhang, OE Glukhova Películas monocapa híbridas de nanotubos de carbono y grafeno: regularidades de estructura, propiedades electrónicas y ópticas // Carbono. 2017 vol. 115. Pág. 803-810.
- NTT Tran, DK Nguyen, OE Glukhova, MF Lin Propiedades esenciales dependientes de la cobertura del grafeno halogenado: un estudio DFT // Scientific Reports. 2017 vol. 7. Número de artículo: 17858.
- MM Slepchenkov, AS Kolesnikova, GV Savostyanov, IS Nefedov, IV Anoshkin, AG Nasibulin, OE Glukhova Nanoemisor de rango de giga y terahercios basado en la estructura de un guisante // Nano Research. 2015. vol. 8. Iss. 8. Pág. 2595-2602.
- O. Glukhova, M. Slepchenkov Influencia de la curvatura de las nanocintas de grafeno deformadas en sus propiedades electrónicas y de adsorción: investigación teórica basada en el análisis del campo de tensión local para una rejilla atómica // Nanoescala. 2012. vol. 4. Iss. 11. Pág. 3335-3344.
- NI Sinitsyn, Yu.V. Gulyaev, GV Torgashov, LA Chernozatonskii, Z.Ya. Kosakovskaya, Yu.F. Zakharchenko, NA Kiselev, AL Musatov, AI Zhbanov, Sh.T. Mevlyut, OE Glukhova Películas delgadas que consisten en nanotubos de carbono como un nuevo material para la electrónica de emisión // Ciencias de superficies aplicadas. 1997 vol. 111. Pág. 145-150.
Notas
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