Четверо ученых из Питерской Вышки выиграли грант РНФ по химии

Проект ученых из Центра междисциплинарных фундаментальных исследований получил грант Российского научного фонда. Победителями грантового конкурса стали Алексей Мадисон, Сергей Козырев, Павел Мадисон и Сергей Комаров. Они будут заниматься исследованием структуры икосаэдрических квазикристаллов.

iStock

Квазикристаллы обладают особым типом порядка и, как следствие, особыми свойствами. Они отличаются от обычных кристаллов тем, что их структуру нельзя описать параллельными сдвигами одной-единственной элементарной ячейки. В 2011 году за открытие квазикристаллов израильский ученый Дан Шехтман получил Нобелевскую премию по химии. Существует два основных теоретических подхода к описанию их строения. Один основан на проецировании кубических решеток из многомерного пространства под иррациональным углом. Второй — на построении самоподобных разбиений, трехмерных аналогов паркета Пенроуза. Их и будут изучать исследователи из Питерской Вышки.

Алексей Мадисон, ведущий научный сотрудник Центра междисциплинарных фундаментальных исследований

Икосаэдрические квазикристаллы могут быть трех типов, в зависимости от того, какая из шестимерных решеток их порождает — примитивная, объемноцентрированная или гранецентрированная. Основная наша задача — разработать альтернативу многомерному подходу и описать все эти три типа путем генерации апериодических аналогов паркета Пенроуза с помощью правил подстановок. Одна из подзадач — сгенерировать плотнейшую икосаэдрическую упаковку на основе разбиения Данцера. Надеемся, у нас это получится.

Материалы с уникальным строением должны обладать необычными свойствами. Так, например, в журнале Nature Photonics обсуждалась возможность использовать квазикристаллы для создания новых материалов следующего поколения стелс-технологий — так называемой «шапки-невидимки».

Исследование будет вести новый научный коллектив под руководством Алексея Мадисона. К нему также присоединились Павел Мадисон, Сергей Козырев и Сергей Комаров из Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники. 

Российский научный фонд поддержал этот проект грантом в размере полутора миллионов рублей в год. Работа над исследованием продлится два года.