Оптические свойства металлических частиц и малоатомных кластеров. Введение

Sep 20, 2019 22:24

Представив в блоге Иванова-Петрова краткую аннотацию своей профессиональной деятельности https://ivanov-petrov.livejournal.com/2211569.html?thread=138624241#t138624241, чувствую себя обязанным написать здесь более подробно о том, что было сделано, о полученных результатах и каком-никаком жизненном опыте.

Когда деревья были большими, а автор блога маленьким (в смысле - молодым), его основным научным занятием было экспериментальное исследование оптических свойств металлических наночастиц, а затем и малоатомных кластеров. Тогда слово нанотехнологии ещё не было модным, и выбор исследований определялся интуитивным представлением, что всё, что лежит на стыке разных наук, может оказаться крайне интересным и важным. Так и оказалось, а возникшая мода - тому подтверждение.

Прекрасное было время: интересные результаты, статьи, конференции. Пока не грянула Перестройка, будь она неладна. Друзья и коллеги потянулись за границу. Те, кто остались, были вынуждены "перебиваться с хлеба на воду" или искать другую работу. Наш молодёжный коллектив распался, как будто выдернули опору из под ног. Ведь один занимался приготовлением частиц, другой - их диагностикой, третий - исследованием оптических спектров, четвёртый - численными расчётами. Вот и автор блога перешёл в другую лабораторию, где новый коллектив занялся исследованием автомобильных водоосновных красок для американской фирмы PPG (Pittsburgh Plate and Glass), у которой главная проблема в отношении красок была появление пятнистости на кузове автомобиля в процессе его покраски и дальнейшего запекания. Там-то и родился уникальный метод "научного бандитизма", который очень помог автору в дальнейшей работе, и который заключался в подходе к исследованиям, когда ВСЕ СРЕДСТВА ХОРОШИ, лишь бы удалось разгадать загадки, которые демонстрировала нам Природа. Вплоть до отрицания ЛЮБЫХ моделей и положений, лежащих в их основе, если только это могло помочь в объяснении полученных результатов и в конечном итоге - решении поставленной задачи.

Но "старая любовь не ржавеет", и поначалу автор часто находил время, чтобы почитать, что нового появилось в исследовании оптических свойств наночастиц и кластеров. Тем более, что работа по этой теме оборвалась в состоянии, когда был получен ряд результатов, которые не находили объяснения не только в рамках классической электродинамики, но и квантовой механики при описании отклика системы на внешнее электромагнитное поле.

Время шло, долговременный контракт с PPG уже закончился, автор перешёл снова в другую лабораторию и занялся исследованием теплового расширения простых веществ - элементов таблицы Менделеева. Проснулся давний интерес к наночастицам и кластерам, и тут автор с удивлением узнаёт, что мода на нанотехнологии заканчивается, а новых, прорывных результатов как не было, так и нет. (Может поэтому и заканчивается.)

Да, создано огромное количество разных методов получения всяких разных частиц: сферических, кубических, пирамидальных, стержней, нитей и иголочек, необычных групп из таких частиц, а также методов изменения их функциональных свойств путём создания на них нанооболочек, ещё более мелких нанопятен, "пришития" к частицам всевозможных химических молекул, которые позволяют использовать себя в качестве всевозможных сенсоров, поскольку замечательные свойства наночастиц многократно усиливают свойства этих молекул.

Создано большое количество (и это важно!) различных методов диагностики частиц и соответствующих приборов. С их помощью научились изучать и манипулировать отдельными частицами, создавать группы частиц, монослои из разных частиц и даже для прикола печатать буквами названия фирм-спонсоров типа IBM. За это время в лабораториях появились новые, часто уникальные оптические приборы, а компьютерные мощности для численных расчётов увеличились во много раз.

Но! Понимание - понимание, почему наночастицы обладают таким интересными и часто уникальными свойствами, так и не пришло. (Очевидное свойство высокоразвитой поверхности у наночастиц в качестве возможного объяснения их свойств - не в счёт.)

Не нужно полагать, что у автора блога такое понимание есть. Но есть понимание, в каком направлении двигаться, чтобы попытаться решить эти загадки наночастиц. А вместе с ними и некоторые другие загадки Природы.

(продолжение следует)

Искренне Ваш, Дулин Михаил.
Previous post Next post
Up