Лаборатория ядерной гамма-резонансной спектроскопии

Женисбек Боранбайулы Куспанов

Заведующий лабораторией

zh.kuspanov@inp.kz

Краткая информация

Область научных интересов: физика твердого тела, материаловедение, наноматериалы, бетавольтаические батареи, ядерно-гамма-резонансная (мёссбауэровская) спектроскопия, функциональные фотокаталитические и энергетические материалы.

Имеет опыт исследования структурно-фазовых и электронных свойств полупроводниковых и нанокристаллических материалов с применением экспериментальных и расчетных методов, включая теорию функционала плотности (DFT). Развивает исследования материалов для бетавольтаических батарей с использованием DFT-моделирования их зонной структуры и дефектных состояний. Проводит получение, модификацию и физико-химическую характеристику функциональных материалов методами рентгеновской дифракции, фотоэлектронной спектроскопии, UV-Vis DRS и другими современными аналитическими методами.

Основные направления исследований включают наноматериалы, функциональные оксидные и композитные системы, материалы для фотокаталитического и термокаталитического получения водорода, конверсии CO₂, очистки воды и воздуха, газовых сенсоров и систем накопления энергии. Особое внимание уделяется влиянию состава, допирования, дефектной структуры и условий синтеза на структурные, электронные, оптические и функциональные свойства материалов.

Автор более 25 научных трудов, в том числе более 22 публикаций в изданиях, индексируемых в международных базах данных Scopus и Web of Science, 7 патентов и 1 монографии. h- индекс: 12.

ORCID

ScopusID

Web of Science

подробнее

Лаборатория ядерной гамма-резонансной спектроскопии

Мессбауровская спектроскопия, являющаяся основным методом исследования в лаборатории, используется для решения задач радиационного материаловедения, а также других задач в области физики твердого тела.

Лаборатории реализованы четыре методических подхода: мессбауэровская спектроскопия в геометрии на пропускание (МС), конверсионная электронная мессбауэровская спектроскопия (КЭМС), эмиссионная мессбауэровская спектроскопия (ЭМС), характеристическое рентгеновское излучение (ХРИ). Это позволяет проводить исследования образцов практически без ограничений по элементному составу и геометрических размеров (от массивных до нанометровых). В лаборатории имеется два современных мессбауэровских спектрометра, оснащенных криогенной техникой (от 90 до 300 К) и математическими программами, позволяющими проводить эксперименты и обработку экспериментальных данных на высоком уровне.

Штат лаборатории - 2 сотрудника.

История создания

Лаборатория ядерной гамма-резонансной спектроскопии была создана в 1975 году. Заведующим лабораторией был назначен инициатор продвижения эффекта Мессбауэра в Казахстане, доктор физико-математических наук Абил Куангалиевич Жетбаев.

С 1996 по 2004 год лабораторией руководил к.ф.-м.н. Верещак М.Ф.

Руководителями лаборатории также были к.ф.-м.н. Жубаев А.К. (2004-2008), к.ф.-м.н. Озерной А.Н. (2008-2018).

С 2019 года заведующим лабораторией ядерной гамма-резонансной спектроскопии является Манакова И.А

Основные направления деятельности

Исследование радиационно-индуцированной сегрегации в конструкционных материалах на основе ниобия при ионном и термическом воздействии.
Исследование радиационно-индуцированной сегрегации, температурного и деформационного воздействия на нержавеющую сталь CF8 в условиях, близких к реакторным.
Комплексные материаловедческие исследования материалов.

Основные достижения и открытия лаборатории

Изучены радиационные последствия ядерных реакций в некоторых сплавах и соединениях никеля и марганца.
Исследованы мартенситно-аустенитные превращения при отжиге стали 12Х18Н10Т, облученной низкоэнергетическими альфа-частицами.
Изучены радиационно стимулированные структурно-фазовые превращения в металлах и сплавах, подвергнутых облучению тяжелыми ионами. Проведены исследования отдельных компонентов (Zr, Ni) сплавов конструкционных материалов, подвергнутых облучению ускоренными ионами ⁵⁷Fe. Исследовано влияние облучения низкоэнергетичными ионами на структурно-фазовые превращения в сплавах, содержащих Zr и Ni.
Проведено исследование радиационно индуцированной сегрегации в конструкционных материалах на основе ниобия при ионном и термическом воздействии. Изучены кристаллическая структура ниобия и сплава Nb-Zr в каскадах атом-атомных смещений, вызванных ионной имплантацией.
Изучены структурно-фазовые превращения в нержавеющей стали СF8 при ионной имплантации и последующем термическом воздействии. Изучено аустенитно-мартенситное превращение при имплантации аустенитно-ферритной стали СF8 ионами 57Fe, а также обратное мартенситно-аустенитное превращение при термическом воздействии.

Патенты

Сахиев С.К., Верещак М.Ф., Манакова И.А., Ешманова Г.Б., Тлеубергенов Ж.Қ., Кадыров Ж.Н. Евразийский патент на изобретение№ 051757: Способ ионной имплантации стали. Выдан 03.12.2025.

Материальное обеспечение лаборатории