Методом аддитивного моделирования микроволновых спектров низкого разрешения гетероизомерных молекул замещенных углеводородов получены теоретические спектры молекул этан- и пропантиолов в диапазоне 0-2 ТГц с максимумами 465±20 и 240±20 ГГц. Проведены уточняющие расчеты в узкой полосе частот указанных диапазонов с использованием полуширин спектральной линии 1.5, 0.8 и 0.5 МГц, моделирующих условия, характерные для соответствующих слоев тропосферы Земли. Выделены наиболее интенсивные экстремумы спектров низкого разрешения исследуемых молекул: 486±5, 446±5, 436±5 (этантиол) и 257±5, 239±5, 234±5 ГГц (пропантиол). Обсуждаются различные аспекты практического использования полученных результатов.

Локализация чисто электронного перехода n₀ в случае гомоморфных хромофоров при сечении перехода s(n) определяется экстремумом (¶j/¶n = 0) на этой частоте функции [s(n)/n]exp(mhn/2kT) = = j(|n - n₀|) (n > n₀ и “-” в поглощении, n < n₀ и “+” в испускании) для дипольного франк-кондоновского перехода при условии термического распределения по подуровням исходного в переходе состояния. При полиморфизме наблюдаемое эффективное сечение и спектр формируются из парциальных вкладов электронных переходов отдельных форм с разными n_i0. В этом случае гомоморфный экстремум искажается - уширяется, размывается или даже отсутствует, что и является индикатором полиморфизма хромофора. Приведены примеры выявления этих неоднородностей по такой зависимости, рассчитанной из экспериментальных спектров.

Методом конфокальной лазерной КР-спектроскопии выявлены характерные признаки наличия ацетона в трансформаторном масле. Показано, что в качестве характерного спектрального пика для качественного и количественного анализа можно использовать пик КР при 780 см^-1. Исследовано влияние глубины обнаружения и температуры образца на качество сигналов КР: оптимальны глубина 3 мм и температура, близкая к комнатной. Зависимость концентрации от отношения интенсивностей пиков КР I₇₈₀/I₈₉₃ найдена методом наименьших квадратов. Полученные результаты свидетельствуют о возможности применения метода конфокальной лазерной КР-спектроскопии для определения концентрации ацетона в трансформаторном масле. Указанный метод может служить альтернативой для ускорения in situ анализа концентрации ацетона в трансформаторном масле.

Исследована зависимость люминесцентных свойств цеолитов Y и A, легированных серебром, от температуры отжига. Установлено, что их спектральная поглощательная способность и положение полос возбуждения/эмиссии сильно зависят от термической обработки. С увеличением температуры поглощательная способность Ag в цеолите Y вначале возрастает, затем уменьшается. Однако положение полос возбуждения/эмиссии для цеолита Y оказалось не чувствительным к температуре отжига, а для цеолита А, наоборот, особенно чувствительным к температуре отжига. Такая разница в температурной зависимости цеолитов Y и A может быть обусловлена различием их микропористой структуры. Тот факт, что эта зависимость не наблюдается для Ag-содержащего цеолита Y, может быть связан с дегидратацией цеолита Y на воздухе либо со слабым взаимодействием Ag⁺-Ag⁺ в цеолите Y.

Обнаружено различие спектральных свойств флуоресценции катиона ВТА-1С в протонодонорных и апротонных растворителях. Показано, что для растворов длинноцепочечных спиртов вязкость является доминирующим фактором, определяющим динамику внутримолекулярного переноса заряда молекулы BTA-1С. В случае апротонных растворителей обнаружена корреляция константы скорости внутримолекулярного переноса заряда, сопряженного с поворотом фрагментов молекулы относительно друг друга (TICT-процесса), в возбужденном состоянии со скоростью сольватной релаксации: k_TICT~ 1/t_S.

Проведено сравнение экспериментальных спектров люминесценции и узкополосного излучения (УИ) монокристаллов YAG:10 aт.% Er³⁺ , CaF₂:1 aт.% Er³⁺ и поликристалла Er₂O₃ при непрерывном лазерном и лазерно-термическом возбуждении мультиплетов электронной оболочки ионов Er³⁺ . Спектры люминесценции при резонансном возбуждении определяются релаксацией населенности мультиплетов с соответствующими вероятностями излучательных и безызлучательных переходов. Форма спектров УИ определяется термической населенностью мультиплетов и вероятностями только излучательных переходов. Полоса УИ на l » 800 нм (⁴I_{9/ 2} →⁴I_{15/ 2} ) является индикатором высокотемпературного термического излучения ионов Er³⁺ . Отсутствие этой полосы в спектрах люминесценции объясняется малым временем жизни уровня t(⁴I_{9/ 2} ) = 53 нс при T = 300 К.

Развита теория двухфотонного перехода в случае, когда частоты поглощаемого или испускаемого излучения попадают в резонанс с переходами на один из промежуточных уровней среды. Определены условия, при которых такие резонансные двухфотонные переходы могут играть существенную роль.

Исследовано радиационное воздействие на поглощение света образцами разной толщины калиево-алюмоборатных стекол с добавками оксида железа. Показано, что в отличие от образцов малой толщины (1 мм) в образцах толщиной 8 мм наблюдается явление просветления. Рассматривается возможный механизм обнаруженного эффекта просветления, связанного с образованием наноструктурированных единиц.

Исследовано влияние g-облучения на оптические свойства полиимидной пленки и ее полимерных композиций с наполнителями из дисперсного порошка высокотемпературного сверхпроводника ҮBa₂Cu₃O_6,7 (YBaCuO) концентрацией 0.05, 0.10 и 0.50 мас.%. Установлено, что γ-облучение дозой до 600 кГр не отражается на прозрачности полиимидных пленок в видимой области спектра. Однако при дозах облучения 250 и 600 кГр в спектрах полиимидных пленок появляется слабовыраженная тонкая структура в диапазоне 220-300 нм, обусловленная вкладом в оптическое пропускание со стороны образующихся диеновых структур и увеличением содержания атомов кислорода. Наполнитель YBaCuO и g-облучение вызывают переход полиимида из аморфного состояния в кристаллитное, что выражается в резком изменении спектра в диапазоне ~2.3-3.9 эВ. Установлено существенное возрастание коэффициента экстинкции у композита, содержащего 0.50 мас.% наполнителя, что связано с увеличением радиуса воздействия структурно-активных наполнителей на макромолекулы матрицы.

Изучены стимулированное излучение, оптические свойства и структурные характеристики необлученных и облученных протонами тонких пленок Cu(In,Ga)Se₂, напыленных на натрийсодержащие стеклянные подложки соиспарением элементов в многостадийном процессе. Исследования пленок проведены с использованием рентгеноструктурного анализа, сканирующей электронной микроскопии, рентгеноспектрального анализа с энергетической дисперсией, низкотемпературной фотолюминесценции, оптического пропускания и отражения. В необлученных и облученных протонами тонких пленках Cu(In,Ga)Se₂ обнаружено стимулированное излучение при низких температурах (~20 К) при возбуждении импульсами лазерного излучения наносекундной длительности с пороговой плотностью мощности ~20 кВт/см². Показано, что появление и параметры стимулированного излучения сильно зависят от концентрации ионно-индуцированных дефектов в тонких пленках Cu(In,Ga)Se₂.

Идентификация фарфора по виду материала: твердый, мягкий и костяной, сведена к системе классификационных функций. Классификационные функции построены на основе взаимосвязи интенсивности полос люминесценции оптически активных центров - примесных Fe³⁺ и Mn²⁺ , молекулярного (UO₂)²⁺ и собственных дефектов О^* (кислородный центр). Для фарфора, различающегося по составу и условиям обжига, характерны определенное сочетание и соотношение интенсивностей полос оптически активных центров.

С помощью спектроскопии в УФ и видимой областях, атомно-силовой микроскопии и метода динамического рассеяния света изучена динамика роста и распределение по размерам частиц Ag в поливинилспиртовой (ПВС) композиции, ПВС-пленке и водном золе. Измерен гипсохромный сдвиг максимума поверхностного плазмонного поглощения наночастицами (НЧ) Ag при переходе от ПВС-композиции к пленке (сдвиг 55 нм). Показано, что динамика образования частиц Ag и их размер существенно зависят от УФ облучения, ультразвукового воздействия и концентрации ПВС. Установлено, что УФ облучение ускоряет процесс образования НЧ Ag в присутствии восстанавливающих агентов и разрушает образовавшиеся НЧ при недостатке восстановителя. Показано, что при воздействии ультразвука происходит частичное разрушение НЧ Ag, в то время как после УФ облучения ультразвуковая обработка приводит к восстановлению ионов Ag на кластерах.

Методами КР и флуоресцентной спектроскопии изучены легированные наноалмазы, синтезированные при высоком давлении и высокой температуре (HPHT-метод) и химическим осаждением из газовой фазы (CVD-метод). Для CVD-алмазов обнаружен значительный (100-кратный) рост интенсивности флуоресценции центров кремний-вакансия, нормированной на объем исследуемого материала, при увеличении размеров синтезируемых алмазных частиц от 150 до 300 нм. Существенно меньшая, чем для детонационных наноалмазов, температура графитизации установлена для легированных бором НРНТ-наноалмазов при нагревании на воздухе.

Проведено исследование интенсивности спектральных линий основных компонентов глины: Al I 309.4 нм, Al II 358.7 нм, Mg II 279.6 нм, Ti II 323.6 нм, в зависимости от положения объекта относительно фокуса оптической системы при воздействии на образцы одиночными лазерными импульсами YAG:Nd³⁺ -лазера. Определены допустимые интервалы позиционирования объекта относительно фокуса оптической системы (положительная и отрицательная расфокусировка), при которых практически не изменяется воспроизводимость интенсивности спектральных линий образцов красной и белой глины. Показано, что положение объекта относительно фокуса оптической системы должно находиться в интервале ∆Z ~ ±1.5 мм при оптимальных энергиях лазерного импульса для исследуемых спектральных линий. Проведен расчет плотности потока излучения для различных энергий лазерного импульса и расстояний от фокуса до объекта. Экспериментально показано, что снижение плотности потока излучения приводит к уменьшению интенсивности анализируемых спектральных линий.

Получены и проанализированы статистическими методами спектры КР и поглощения в УФ и видимом диапазонах корня астрагала, произрастающего в четырех географических регионах. Показано, что точность распознавания места происхождения препарата достигает 70.44% при использовании КР спектров и 90.34% - при использовании спектров поглощения. Предложенный метод комбинирования спектров позволяет увеличить точность распознавания до 96.43%.

Методами флуоресцентной спектроскопии и молекулярного докинга исследован механизм тушения хелеритрином флуоресценции гемоцианина лимфы моллюска при трех температурах: 293, 298 и 303 К. Показано, что хелеритрин значительно ослабляет собственную флуоресценцию гемоцианина за счет механизма статического тушения. Согласно расчету термодинамических параметров взаимодействия (ΔG, ΔH и ΔS), взаимодействие между хелеритрином и гемоцианином является спонтанным, причем основную роль в процессе связывания играют силы Ван-дер-Ваальса и формирование водородных связей. Собственная флуоресценция остатков триптофана и тирозина исследована с помощью синхронной флуоресценции. Результаты показали, что хелеритрин изменяет конформацию гемоцианина. Для получения более детальной информации об узлах связи и связывающей способности хелеритрина и гемоцианина использованы методы молекулярного докинга.

Предложен метод определения цефрадинов в образцах мочи и образцах капсульного типа, основанный на использовании хемилюминесценции. Показано, что цефрадин в концентрации 0.1-100.0 нМ тушит хемилюминесценцию системы люминол/сульфобутиловый эфир-β-циклодекстрин (SBE-β-CD) с коэффициентом относительной корреляции r ~ 0.9931. Обсуждается возможный механизм тушения. Для предложенного метода получены предел обнаружения 3σ = 0.03 нмоль/л и относительное стандартное отклонение <3.0% (N = 7). Метод использован для контроля цефрадина в моче человека. Через 2 ч после перорального введения концентрация цефрадина в моче достигает максимального значения 1.37 ± 0.02 мг/мл, а его общая экскреция составляет 4.41 ± 0.03 мг/мл в течение 8 ч. Найдены константа скорости поглощения k_a = 0.670 ± 0.008 ч^-1, константа скорости элиминации k_e = 0.744 ± 0.005 ч^-1 и период полураспада t_1/2 = 0.93 ± 0.05 ч.

Спектрофотометрическим методом исследовано взаимодействие желобково связывающихся соединений - пептидного антибиотика (полиамида) нетропсина и флуоресцентного красителя (бис-бензимидазола) Hoechst 33258 - с двухцепочечной ДНК и с синтетическим двухцепочечным полинуклеотидом poly(rA)-poly(rU). Получены спектры поглощения указанных комплексов лигандов с нуклеиновыми кислотами (НК). Спектральные изменения при комплексообразовании отдельных лигандов с указанными НК выявляют схожесть связывания каждого из этих лигандов и с ДНК, и с РНК. На основании спектроскопических измерений определены параметры связывания нетропсина и Hoechst 33258 с ДНК и poly(rА)-poly(rU) - K и n, а также термодинамические параметры DS, DG и DH. Выявлено, что связывание Hoechst 33258 с обеими НК сопровождается положительным изменением энтальпии, в то время как в случае нетропсина изменение энтальпии отрицательное. При этом вклад энтропийного фактора в образование комплексов более выражен в случае Hoechst 33258.

Синтезирован зонд на основе нового асимметричного скварилиевого красителя, проявляющего колориметрические и флуоресцентные свойства при селективном связывании с Fe³⁺ в растворе этанола с водой (в пропорции 4:1). Для данного красителя определены константа связывания 7.69×10² M^-1 и предел обнаружения 9.158×10^{- 6} M. Стехиометрия 1:2 при связывании красителя подтверждена методом Джоба. С помощью электромеханического метода показана высокая чувствительность к наличию Fe³⁺ .

Рассмотрены наиболее вероятные пути значительного повышения чувствительности спектроскопических методов обнаружения и измерения следовых концентраций молекул парниковых газов в атмосфере. Основу предлагаемых методов составляет сложение световых потоков множества спектральных компонент заданной молекулы на одном фотоприемнике с учетом особенностей спектра пропускания устройств, использующих эффекты многолучевой интерференции.

Фотонный пропагатор, описывающий взаимодействие света с монослоем металлических частиц (островковая пленка), вычислен в рамках приближения когерентного потенциала. Показано, что смещение максимума частоты дипольного поверхностного плазмона для частицы монослоя относительно аналогичной частоты плазменного резонанса изолированной частицы - не единственное проявление влияния соседей. Влияние соседних частиц также приводит к бимодальной структуре спектральной линии плазмонного резонанса. Предсказана возможность появления тонкой структуры спектральных линий плазмонных резонансов.

Рассмотрен альтернативный подход к расширенной модели Друде, в которой скорость рассеяния и эффективная масса квазичастиц зависят от частоты электромагнитного излучения. Предположено, что скорость рассеяния квазичастиц зависит от частоты, но вместо эффективной массы плазменная частота становится зависимой от частоты электромагнитного излучения. Эта альтернативная модель применена к высокотемпературному сверхпроводнику Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ(Bi2212) с T_c = 92 К. Оказалось, что ее результаты резко отличаются от следующих из обычной расширенной модели Друде. Полученные результаты указывают на ряд преимуществ этого альтернативного подхода к расширенной модели Друде.

Методом ИК-фурье-спектроскопии изучено радиационное разложение воды в системе нано-ZrO₂+нано-SiO₂+Н₂О при комнатной температуре (Т = 300 К) под воздействием g-квантов. Показано, что адсорбция воды в нанооксидах циркония и кремния происходит по молекулярному и диссоциативному механизмам. Зарегистрированы промежуточно-активные продукты радиационно-гетерогенного разложения воды - гидриды циркония и кремния, гидроксильные группы. Изменение соотношения нанопорошков ZrO₂ и SiO₂ приводит к уменьшению радиационно-каталитической активности по сравнению с исходным ZrO₂.