Кафедра фізики та методики її навчання
Фізико-математичний факультет

 

РЕАЛІСТИЧНЕ ФІЗИКО-ХІМІЧНЕ ПОРТРЕТУВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ СИСТЕМ

1. Реалістичне фізико-хімічне портретування нанорозмірних систем.Безымянный.jpg

2. Галузь знань: 10 Природничі науки

3. Загальні відомості про школу:

3.1. Засновник Балабай Руслана Михайлівна, доктор фіз.-мат. наук, професор, Відмінник освіти України (2005 рік, Знак), професор кафедри фізики та методики її навчання Криворізького державного педагогічного університету.

3.2. Науковий керівник Балабай Руслана Михайлівна, доктор фіз.-мат. наук, професор, Відмінник освіти України (2005 рік, Знак), професор кафедри фізики та методики її навчання Криворізького державного педагогічного університету.

3.3. Кількісний склад наукової школи (12 осіб).

3.4. Кваліфікаційний склад наукової школи (12 осіб):

3.5. академіків, член-кореспондентів Академії наук (державного статусу);

3.6. докторів наук (1);

3.7. кандидатів наук (5).

3.8. Кількість докторантів, аспірантів (5), здобувачів, магістрів (1), студентів.        

3.9. Характеристика наявної експериментальної бази.                                    
Дослідження школи здійснюються шляхом чисельних експериментів щодо важливих для технологій наноелектроніки просторової будови та електронних властивостей нанорозмірних мета- та гібридних матеріалів (нуль-, одно-, двовимірних та комбінованих наногетеросистем, гібридних матеріалів тощо). У дослідженнях застосовуються теоретичні методи фізики твердого тіла з перших принципів – підходи, що потребують тільки інформації про хімічний склад об’єкта для описання властивостей, котрі спостерігаються в експерименті. Використовується авторський комплекс комп’ютерних програм для встановлення механізмів, що дозволяють інтерпретувати відомі ключові експериментальні дані, передбачувати нові типи наноструктур та їх властивості, керувати цими властивостями.

4. Наукові досягнення наукової школи:

4.1. Теми науково-дослідних робіт, що виконувались (виконуються) за рахунок загального фонду державного бюджету, міжнародних і вітчизняних фондів, грантів, а також підприємств, організацій та установ (науковий керівник, номер держреєстрації або дата і номер документа (листа, угоди тощо), що підтверджує виконання роботи, терміни виконання).
1. «Просторова будова та енергетичні властивості нанооб’єктів у матриці кремнію та інших напівпровідниках» (Науковий керівник Балабай Р.М. Державний реєстраційний номер 0106И001991. Початок - 01.01.2002 р., закінчення - 31.12.2011 р.)
2. Визначення просторової будови та електронних властивостей нанорозмірних твердотільних функціональних структур (Науковий керівник Балабай Р.М. Номер державної реєстрації: 0114U003454. Початок - 01.01.2014 р., закінчення - 31.12.2016 р.)
3. Спільний науковий проект вищих навчальних закладів, наукових установ Національної академії наук та Національних галузевих академій наук України, що фінансувався Державним фондом фундаментальних досліджень «Дослідження оптимальних умов проходження електромагнітних сигналів через метаструктуру із фотонною щілиною у повно-оптичному логічному пристрої». Організація партнер: Інститут фізики напівпровідників НАН України ім. В.Є. Лашкарьова. (Науковий керівник Балабай Р.М. Номер державної реєстрації 0114U003454, серпень-грудень 2017 року, травень-вересень 2018 року).

4.2. Заявки на участь у міжнародних та/або вітчизняних освітніх, наукових, стипендіальних проектах і програмах (П.І.Б., назва конкурсу (програми), дата і номер заявки (супроводжуючого листа), рік подання).
1. Балабай Р.М. Проєкт «Встановлення фізико-хімічних основ створення та застосування нанорозмірних мета- і гібридних матеріалів» для участі у другому етапі щорічного конкурсного відбору наукових проектів, фундаментальних досліджень, прикладних досліджень, науково-технічних (експериментальних) розробок, виконання яких розпочнеться у 2017 році за рахунок коштів державного бюджету (дата і номер заявки: ID:64810 26.08.2016 (00041-1)).
2. Балабай Р.М. Проєкт «Компланарні двовимірні структури з діодними властивостями» для участі у другому етапі щорічного конкурсного відбору наукових проектів, фундаментальних досліджень, прикладних досліджень, науково-технічних (експериментальних) розробок, виконання яких розпочнеться у 2018 році за рахунок коштів державного бюджету (дата і номер заявки: ID:3185 2017-05-12 17:53:13 (11846-146)).
3. Кравцова Д.Ю. Конкурс проєктів наукової роботи молодих вчених, що виконуватиметься за рахунок коштів загального фонду державного бюджету з 2019 року. Назва проєкту «Електронні та фотонні властивості двовимірних гетероструктур» (дата і номер заявки: ID:126580 16.10.2018 (00041-1)).
4. Балабай Р.М. Проєкт «Встановлення взаємозв'язків розмір-структура-властивості для контрольованих модифікацій наноматеріалів» для участі у другому етапі щорічного конкурсного відбору наукових проектів, фундаментальних досліджень, прикладних досліджень, науково-технічних (експериментальних) розробок, виконання яких розпочнеться у 2020 році за рахунок коштів державного бюджету (дата і номер заявки: ID:63549 2019-10-31 10:35:33 (11846-146)).
5. Балабай Р.М. Конкурс спільних українсько-латвійських науково-дослідних проєктів на 2021-2022 рр. у Пріоритетному напрямі «Нові Матеріали» за темою «Теоретичне тестування графеноподібних гібридних наноструктурованих матеріалів для ефективних анодів високо ємнісних Li-іонних батарей» під науковим керівництвом професора кафедри фізики та методики її навчання Балабай Р. М. (супроводжуючий лист: 15.05.2020)

4.3. Підготовка докторів і кандидатів наук (докторів філософії) (П.І.Б. наукового керівника, П.І.Б. здобувача, рік захисту).
Балабай Р.М. науковий керівник дисертаційних досліджень на здобуття наукового ступеня кандидат фізико-математичних наук зі спеціальності 01.04.07 – Фізика твердого тіла:
1. Тарасова О.Ю., тема дисертаційного дослідження - «Локальна будова нанорозмірних атомних шарів на основі кремнію». Захист відбувся 18.05.2012 в Спеціалізованій Вченій раді Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара.
2. Мерзликін П.В., тема дисертаційного дослідження - «Функціональні твердотільні наноструктури». Захист відбувся 6.10.2012 в Спеціалізованій вченій раді Південноукраїнського національного педагогічного університету ім. К.Д. Ушинського.
3. Чернікова О.М., тема дисертаційного дослідження - «Моделі активації ковалентного зв’язування в реакціях окислення наноструктурними каталізаторами». Захист відбувся 20.01.2016 р. в спеціалізованій вченій раді Інституту фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України.
4. Кравцова Д.Ю., тема дисертаційного дослідження - «Електронна структура та фізико-хімічні властивості мета- і наноматеріалів». Захист відбувся 29.05.2018 р. в спеціалізованій вченій раді Південноукраїнського національного педагогічного університету ім. К.Д. Ушинського.
5. Здещиц А.В., тема дисертаційного дослідження - «Електронні властивості гібридних наноструктур». Захист відбувся 2.10.2019 в Спеціалізованій вченій раді Державного закладу «Південноукраїнський національний університет імені К. Д. Ушинського».
6. Балабай Р.М. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук "Особливості розподілу електронної густини в нанорозмірних функціональних матеріалах" зі спеціальності 01.04.07 – Фізика твердого тіла. Дисертація захищена 31.03. 2014 в Спеціалізованій вченій раді Київського національного університету імені Тараса Шевченка. 

4.4. Найвагоміші наукові публікації (монографії, підручники, статті, що входять до міжнародних наукометричних баз даних (Scopus, Web of Science, Copernicus) – зазначити 10 найменувань.
1. Балабай Р.М. Обчислювальні методи із перших принципів у фізиці твердого тіла: квантово–механічна молекулярна динаміка // Кривий Ріг: Видавничий дім, 2009. – 123 с.: іл.
2. Balabai R.M. Configuration of point defects in silicon under critical concentrations / R.M. Balabai, N.V. Grishchenko // Computer Modeling of Electronic and Atomic Processes in Solids. – 1996. – Kluwer Academic Publishers. Printed in the Netherlands. – Р.173-180.
3. Balabay R.M. Alteration on the surface of the pore walls of the porous silicon under high temperature ageing: computer simulation / R.M. Balabay, E.Yu. Chernonog // Radiation Measurements. 2007.– V. 42. P. 739–741.
4. 93. Balabai R.M., Chernikova H.N. Platinum–nickel alloy catalysts for fuel elements //Applied Physics A. 2014. Volume 116. Issue 2. Page 649-655.
5. Balabai R.M., Zdeschyts A.V., Lubenets A.G. Spectral and barrier properties of heterocomposites based on poly (para-phenylene) disposed between the doped silicon films. Molecular Crystals and Liquid Crystals. 2016. Vol.39. P. 39-46.
6. Balabai Ruslana, Dariya Kravtsova, Pavlo Merzlykin, Yuliya Prihozhaya Electronic, dielectric, and optical properties of photonic crystals composed of TiO2 nanoparticles 3D arrays: the first principles calculations. Journal Nanophotonics. 2018. Vol. 12(3). P. 036003.
7. Balabai R.M., Zdeshchyts A.V. Nanocellulose as the main composite component of electromechanical sensors. Український фізичний журнал. 2018. Т.63. № .9. С.828-835.
8. Balabai R.M., Kravtsova D. Mechanical Strength of Diamond-BN Nanocomposite. Diamond & Related Materials. 2018. V.82. P.56-62.
9. Balabai R., Solomenko A. and Kravtsova D. Electronic and photonic properties of lateral heterostructures based on functionalized graphene depending on the degree of fluorination. Molecular Crystals and Liquid Crystals. 2018. VOL. 673, NO. 1. Р. 125 – 136.
10. Balabai R. Solomenko A. Flexible 2D layered material junctions. Applied Nanoscience. 2019. Vol. 9. №.5. P.1011-1016.

4.5. Об’єкти інтелектуальної власності, ліцензії (за наявності).
Інтелектуальною власністю наукової школи є авторський комплекс комп’ютерних програм, презентація якого знаходиться за посиланням [https://sites.google.com/a/kdpu.edu.ua/calculationphysics/]. Авторський комплекс комп’ютерних програм є альтернатива комерційним іноземним програмним продуктам, що реалізують молекулярну динаміку за схемою Кар-Паррінелло з квантово-механічним розрахунком сил з використанням методів функціоналу електронної густини і псевдопотенціалу із перших принципів. Авторський комплекс комп’ютерних програм дозволяє отримувати достовірні дані за прийнятний час та з прийнятними обчислювальними затратами, має розвинені функціональні можливості відтворення й редагування молекул, кристалів або нанооб’єктів, обчислення електронно-структурних характеристик, їх аналізу та візуалізації, отже, реалізує багатомасштабне моделювання матеріалів. Наукові результати, які отримані за допомогою авторського комплексу комп’ютерних програм, пройшли апробацію на міжнародних та вітчизняних конференціях, опубліковані в міжнародних та вітчизняних виданнях, носять достовірний характер. Процес отримання наукових результатів полягає у теоретичному обчисленні електронних, енергетичних, відбивних характеристик атомних структур різних розмірностей, симетрії та різного хімічного складу. Результати, що отримуються з використанням вище названих сучасних обчислювальних методик квантової фізики багаточастинкових систем, прирівнюються до результатів, що отримуються при застосуванні експериментальних методик.

4.6. Наявність наукового фахового видання КДПУ та/або членство представників наукової школи у редакційних колегіях провідних наукових видань (П.І.Б., назва видання).

4.7. Участь у наукових заходах міжнародного рівня (П.І.Б., назва заходу) – зазначити 5 заходів.
1. Балабай Р.М., Здещиц А.В. Spectroscopy of Molecules and Crystals. XXIII Galyna Puchkovska International School-Seminar, Kyiv, Ukraine, September 20-25, 2017.
2. Балабай Р.М., Здещиц А.В. XI International Conference "Electronic Processes in Organic and Inorganic Materials” (ICEPOM-11) 21-25 травня 2018 року, Івано-Франківськ.
3. Балабай Р.М., Залевський Д.В., Прихожа Ю.О., Соломенко А.Г. 8а Міжнародна науково-технічна конференція “СЕНСОРНА ЕЛЕКТРОНІКА ТА МІКРОСИСТЕМНІ ТЕХНОЛОГІЇ” (СЕМСТ-8) (з виставкою розробок та промислових зразків сенсорів)Україна, Одеса, 28 травня – 1 червня 2018 р
4. Балабай Р.М., Залевський Д.В., Прихожа Ю.О., Соломенко А.Г. ХVІІ Міжнародна Фреїківська конференція з фізики і технології тонких плівок та наносистем, 20-25 травня, 2019, Івано-Франківськ
5. Балабай Р.М., Залевський Д.В., Прихожа Ю.О., Соломенко А.Г. International research and practice conference “Nanotechnology and Nanomaterials” (NANO-2019), 27 – 30 August 2019, Lviv.

4.8. Участь у роботі експертних, координаційних рад МОН України та інших органів державної влади, членство у спеціалізованих вчених радах тощо.

4.9. Участь в організації і проведенні міжнародних та всеукраїнських наукових заходів, ініційованих науковою школою (назва заходу, дата проведення, програма тощо) – зазначити 3 заходи.

4.10. Кількість доповідей на наукових конференціях різного рівня, у тому числі міжнародних.
Більше 100 доповідей.

4.11. Підготовка переможців студентських наукових конкурсів та олімпіад на регіональному, всеукраїнському, міжнародному рівнях (П.І.Б. наукового керівника, П.І.Б. студента, назва конкурсу (олімпіади), зайняте місце (І, ІІ, ІІІ) – зазначити 3 перемоги.
Призове місце на I етапі Всеукраїнського конкурсу студентських наукових робіт, участь у 2 турі Всеукраїнського конкурсу студентських наукових робіт з природничих, технічних та гуманітарних робіт, підготовлені: Вітюк Д., Залевський Д. 2016 рік, Науменко М. 2017. Науковий керівник Балабай Р.М.

4.12. Угоди про наукове співробітництво з провідними зарубіжними та / або вітчизняними науковими організаціями, вищими навчальними закладами, підприємствами, організаціями та установами (дата і номер угоди, термін дії) – зазначити 3 договори.
1. З Інститутом фізики напівпровідників НАН України ім. В.Є. Лашкарьова згідно укладеному 1.01.2012 та подовженому 1.01.2017 Договору про наукове-технічне та науково-педагогічне співробітництво Криворізького державного педагогічного університету та Інституту фізики напівпровідників НАН України ім. В.Є. Лашкарьова.
2. З Інститутом фізики твердого тіла Латвійського Університету м. Рига, Латвія, лабораторії комп’ютерного моделювання електронної структури твердого тіла згідно укладеній Угода про співпрацю від 20.08.2018 р. з метою ведення спільної науково-дослідної діяльності, підвищення кваліфікації (стажування) науково-педагогічних працівників, аспірантів і докторантів, їхньої академічної мобільності.

4.13. Громадське визнання досягнень представників наукової школи: почесні звання, стипендії, премії, інші відзнаки міжнародного, всеукраїнського та регіонального рівнів (П.І.Б., вид відзнаки, рік визнання) – зазначити 2-3 відзнаки.
Аспірантка Соломенко А.Г., що працює за науковим напрямом школи, на конкурсній основі у 2018 році отримала стипендію Кабінету Міністрів України.

ВІДОМОСТІ ПРО КОЛЕКТИВ НАУКОВОЇ ШКОЛИ

 

13117
Календар подій
Останні статті
Популярне на сайті
Афіша
Грудень 2022
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Нд
1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31