Крашенинников Аркадий Валерьевич Университет: Университет Аальто
Страна: Финляндия
Город: Эспоо
Название кафедры: Прикладная Физика
Занимаемые должности: Старший научный сотрудник, Адьюнкт профессор

Победитель открытого международного конкурса на получение грантов НИТУ "МИСиС" для поддержки приглашения ведущих ученых на короткий срок для проведения совместных научных исследований в области развития научного направления в целях реализации Программы повышения конкурентоспособности НИТУ «МИСиС» среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
Область научных интересов:
Расчеты электронной структуры, низкоразмерные материалы, дефекты, радиационные эффекты

Учёные степень и звание:
КФМН, Доцент

Основные научные достижения:
Крашенинникоа А.В. работал в различных областях вычислительной физики материалов, в частности, он занимался исследованиями
- графена и других углеродных наноструктур,
- неорганических низкоразмерных систем,
- радиационными дефектами в твердых телах и изменением свойств материалов при высоком давлении.

В настоящий момент основными направлениями научной деятельности Крашенинникова А.В. являются теоретические расчеты влияния ионного и электронного облучения на низкоразмерные системы, а также теоретические исследования электронной структуры углеродных наносистем (графен, углеродные нанотрубки) и неорганических двумерных материалов.
Основным научным достижения ведущего ученого является развитие теории влияния облучения на наноматериалы и исследование дефектов в наноструктурах. Это подтверждается его многочисленными публикациями в престижных научных журналах (статьи в Nature Group journals, Science, Nano Letters, Physical Review Letters), а также приглашенные обзоры в Nature Materials и Applied Physics Reviews, более 50 приглашенных докладов на международных конференциях и значительным числом (около 6000) цитирований его работ.

В работах ведущий ученого было предсказано много явлений, которые в последствии были экспериментально подтверждены.
В частности в 2003 году он был соавтором статьи [P.O. Lehtinen, et al. "Magnetic properties and diffusion of adatoms on a graphene sheet", Phys. Rev. Lett. 91 (2003) 017202], где были предсказаны магнитные свойства графена, и парамагнитные свойства графена при наличии дефектов были экспериментально подтверждены в 2012 г. группой А. Гейма, Нобелевского Лауреата. Ведущий ученый также предсказал несколько эффектов, связанных с упрочнением углеродных наноматериалов при облучении электронами [J. Åström et al., Phys. Rev. Lett. 93 (2004) 215503], что было подтверждено последующими экспериментами [Nature Nanotechnology 3, 626 - 631 (2008)].
Он также предсказал новый класс двумерных сплавов на основе калкогенидов [H.-P. Komsa and A. V. Krasheninnikov, J. Phys. Chem. Lett. 3 (2012) 3652], которые были синтезированы в 2012.

Исследовательские проекты и контракты:
Он лидер нескольких проектов финансируемых Академией Финляндии и Центром Международного Научного Обмена.
• Defect-Mediated Engineering of Carbon Nano-Materials, 2009-2012
• Irradiation effects in low-dimensional materials, 2011-2013
• Understanding the nature of grain boundaries in graphene from experiments and simulations 2011-2014.
• Understanding the growth of hybrid BCN two-dimensional materials from first-principles simulations 2013-2014
• Two-dimensional programmable materials for optical and electronic applications 2012-2016
Ранее его исследования финансировались различными фондами: Magnus Ehrnrooths Foundation (Финляндия), Väisälä Foundation (Финляндия), и European Research Council.

Рецензирование, экспертиза:
Сотрудничает с 56 научными изданиями:
Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. B, Nature Nanotech., Nature Communications, PNAS, Nano Letters, JACS, ACS Nano, Appl. Phys. Lett., J. Appl. Phys., Carbon, Physica E, Mat. Sci. and Eng. B, Physics of Low-Dimensional Structures, Scripta Materialia, Nano, European J. of Physics, Physica Status Solidi, Applied Physics A, Diamond and Related Materials, Nanotechnology, J. Phys. Chem. B, J. Phys. Chem. C, J. of Phys. and Chem. of Solids, Crystal Growth and Design, J. Materials Research, Rad. Effects and Defects in Solids, Nanoscale, J. Nanomaterials. J. Magnetism and Magnetic Materials, Chem. Phys. Lett., Nucl. Inst. and Meth. Phys. B, New J. Phys., J. Phys. Cond. Matt., Acta Materialia, J. Vac. Sci. Tech. B., J. Chem. Phys, Comput. Mater. Sci., Micron, Mod. Sim. Mater. Sci., Physica Scripta. Sol. State. Comm., Thin Solid Films, Radiation Phys. Chem, Microelectronic Engineering, Appl. Surf. Sci., Materials Chemistry and Physics, J. of Alloys and Compounds, J. of Colloid and Interface Science, Physics Letters A, Physical Chemistry/Chemical Physics, RSC Advances, J. Materials Chem. A, Ultramicroscopy, Beilstein Journal of Nanotechnology, 2D materials.
Evaluator of proposals:
European Science Foundation, Eurasia Foundation, Ireland Science Foundation, Fonds National de la Recherche Luxembourg, Petroleum Research Fund (USA), Vienna Science and Technology Fund (Austria), Swiss Center for Supercomputing, German-Israeli Foundation for Scientific Research and Development, Swiss Natural Science Foundation, Slovenian Research Agency, National Fund for Scientific and Technological Research (Chile).

Научное признание:
Индекс Хирша 39 (ISI), 43 (Google scholar).
Он был удостоен награды Huntswill Ion Beam Institute (CША) за развитие теории влияния облучения на наноматериалы.

Работа в МИСиС: 

В сотрудничестве с членами лаборатории «Неорганические Наноматериалы» НИТУ «МИСиС», Крашенинников А.В. ьудет работать в рамках проекта «Оптимизация интерфейса между нанотрубками нитрида бора и алюминием для улучшения механических свойств композитного материала». В этом проекте планируется экспериментальное и теоретическое изучение морфологии интерфейса между этими материалами с целью найти оптимальные характеристики для создания композитных материалов с улучшенными механическими свойствами.

Результаты работы:

В рамках настоящего Проекта были проведено теоретическое исследование характера связывания функционализированных BN нанотрубок с окружающей металлической матрицей. Tеоретическоe моделированиe в рамках теории функционала электронной плотности позволило оценить энергии связывания и величину критического сдвигового напряжения на границе раздела Al-нано-BN. Также было проведено изучение влияния атомных вакансий и примесных атомов на адгезию между Al и BN нано-поверхностями. Показано, что вакансии по бору при оптимальных концентрациях способны увеличить связывание между исследованными поверхностями и теоретически обеспечить прочность границы до τс ~ 1.5 ГПа. Также с помощью первопринципных методов моделирования было проведено исследование энергетики вращательных и линейных дефектов в h-нано-BN под влиянием механического напряжения. Было установлено, что вращательные дефекты имеют более высокую энергию, чем линейные дефекты по бору в BN, и не должны существовать при нормальных условиях. Однако вращательные и линейные дефекты по азоту имеют близкие энергии и могут стать энергетически выгодными при конечном механическом напряжении, что может позволить получать новые виды дефектов и контролировать механические свойства нано-BN и его композитов с легкими металлами и сплавами.

№ п/п

 

Пункт плана работ научного исследования, в соответствии с которым были выполнены работы

Краткое содержание выполненных работ

Научные (научно-технические) результаты, полученные при проведении исследований

1

Моделирование из первых принципов интерфейса между идеальными трубками нитрида бора и алюминием

1.1. Моделирование из первых принципов интерфейса между идеальными трубками нитрида бора и алюминием с учетом ван дер Ваальсовского взаимодействия для идеальной системы

1.1.1. Получена оценка силы адгезии и критического модуля сдвига между идеальными трубками нитрида бора и алюминием

2

 

1.2. Моделирование интерфейса с учетом дефектов

1.2. Произведена оценка силы адгезии и критического модуля сдвига между трубками нитрида бора и алюминием с учетом дефектов

3

 

1.3. Расчеты изменения геометрии и структуры BN-Al композитов при  внешнем механическом воздействии методом молекулярной динамики

1.3. Определение типов дефектов оптимальных для укрепления интерфейса между трубками нитрида бора и алюминия

4

 

1.4. Теоретическое исследование интерфейса между сплавами легких металлов и гексагональным нитридом бора

1.4. Оценена сила адгезии и критического модуля сдвига между идеальными трубками нитрида бора и легкими сплавами

5

 

1.5. Теоретическое исследование топологических дефектов в гексагональном нитриде бора

1.5. Микроскопическое понимание типов и энергетики наиболее распространенных дефектов в  гексагональном нитриде бора

 Научные статьи, опубликованные членами научного коллектива по направлению научного исследования за отчетный период

№ п/п

Название статьи

 

ФИО авторов, являющихся членами научного коллектива

Название издания

 

Год, месяц (том, выпуск)

Импакт-фактор издания

1. Статьи, опубликованные членами научного коллектива в научных изданиях, индексируемых в базе данных  Web of Science, по направлению научного исследования

1.1

Towards Stronger Al-BN Nanotube Composite Materials: Getting Insight into Bonding at the Al/BN Interface from First-principles Calculations

A. V. Krasheninnikov, N. Berseneva, D.G. Kvashnin, J. Enkovaara, T. Björkman, P. Sorokin, D. Shtansky, R.M. Nieminen, and D. Golberg

J. Phys. Chem. C

118 (2014) 26894

 4.835

1.2

Experimental Observation of Boron Nitride Chains

O. Cretu, H.-P. Komsa, O. Lehtinen, G. Algara-Siller, U. Kaiser,  K. Suenaga,    and  A. V. Krasheninnikov

ACS Nano

DOI: 10.1021/nn5046147

12.033

1.3

Line and rotational defects in boron-nitrene: structure, energetics and dependence on mechanical strain from first-principles calculations

D.G. Kvashnin, P.B. Sorokin, D. Shtansky, D. Golberg, and A.V. Krasheninnikov

Physica Status Solidi B

послана в журнал 21.11.2014

1.605





Назад к списку



Наши проекты

Последние комментарии



Яндекс.Метрика