Научные направления

Научным интересом группы является синтез и исследование физико-химических свойств нано- и микро-структурированных материалов.

Цели лаборатории

разработка новых материалов с уникальными свойствами на наномасштабе, таких как улучшенные магнитные, электрические и химические свойства
понимание основных принципов, определяющих поведение этих материалов, исследование их потенциальных применений в различных областях, включая электронику, энергетику, медицину и экологию
оптимизация методов синтеза и получения этих материалов для достижения большего контроля над их свойствами и возможности массового производства для практического использования
теоретическое исследование свойств материалов и возможных новых соединений

Основные направления исследований

Лаборатория специализируется на синтезе и характеризации магнитных наночастиц, магнитных микропроводов, тонких пленок, сплавов и 2D-материалов, таких как MXenes. Эти материалы используются для различных приложений в биомедицине и экологии. В лаборатории проводятся эксперименты по изучению свойств этих материалов и их оптимизации для определенных приложений. Лаборатория также разрабатывает и тестирует новые применения для этих материалов, такие как многофункциональные наносорбенты или экологические датчики. В лаборатории также идут теоретические исследования свойств материалов (оптимизация геометрии, расчет энергий, плотность электронных состояний, ширина запрещенной зоны, возможность протекания реакций) и предсказание новых соединений и структур с использованием таких программных продуктов как Orca, Quantum ESPRESSO, GULP, VASP и USPEX.

Ключевые проекты

1	2022-2024 «Изготовление и исследование свойств наночастиц никель-цинковых ферритов, как перспективных мультифункциональных активных веществ для очистки сточных вод», РНФ № 22-22-20124
2	2021-2025 «Разработка мезомасштабных гибридных магнитных частиц для биомедицинских приложений», РНФ № 21-72-20158
3	2020-2024 «Разработка и исследование мультиматериалов с магнитными нановключениями для аддитивных 3d-5d технологий», РНФ № 21-72-30032
4	2022-2024 «Разработка инновационных устройств для селективной очистки воды и воздуха на основе двумерных материалов — МХенов», РНФ № 22-12-20036
5	2022-2023 «Разработка и исследование анодных материалов для накопителей энергии ЛИА/НИА на основе MXенов», АВАНТ-ПРОЕКТ РОСАТОМ

Основные публикации за последние 5 лет
A. Omelyanchik, G. Singh, M. Volochaev, A. Sokolov, V. Rodionova, D. Peddis, Tunable magnetic properties of Ni-doped CoFe2O4 nanoparticles prepared by the sol–gel citrate self-combustion method, Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 476 (2019) 387–391. A. Omelyanchik, M. Salvador, F. D’orazio, V. Mameli, C. Cannas, D. Fiorani, A. Musinu, M. Rivas, V. Rodionova, G. Varvaro, others, Magnetocrystalline and surface anisotropy in cofe2o4 nanoparticles, Nanomaterials. 10 (2020) 1288. E. Kozenkova, K. Levada, M.V. Efremova, A. Omelyanchik, Y.A. Nalench, A.S. Garanina, S. Pshenichnikov, D.G. Zhukov, O. Lunov, M. Lunova, others, Multifunctional Fe3O4-Au nanoparticles for the MRI diagnosis and potential treatment of liver cancer, Nanomaterials. 10 (2020) 1646. A. Omelyanchik, K. Levada, S. Pshenichnikov, M. Abdolrahim, M. Baricic, A. Kapitunova, A. Galieva, S. Sukhikh, L. Astakhova, S. Antipov, others, Green synthesis of Co-Zn spinel ferrite nanoparticles: Magnetic and intrinsic antimicrobial properties, Materials. 13 (2020) 5014. A. Omelyanchik, F.G. da Silva, G. Gomide, I. Kozenkov, J. Depeyrot, R. Aquino, A.F.C. Campos, D. Fiorani, D. Peddis, V. Rodionova, others, Effect of citric acid on the morpho-structural and magnetic properties of ultrasmall iron oxide nanoparticles, Journal of Alloys and Compounds. 883 (2021) 160779. A. Omelyanchik, S. Villa, M. Vasilakaki, G. Singh, A.M. Ferretti, A. Ponti, F. Canepa, G. Margaris, K. Trohidou, D. Peddis, Interplay between inter- and intraparticle interactions in bi-magnetic core/shell nanoparticles, Nanoscale Advances. (2021). A. Omelyanchik, S. Villa, G. Singh, V. Rodionova, S. Laureti, F. Canepa, D. Peddis, Magnetic properties of Bi-magnetic core/shell nanoparticles: The case of thin shells, Magnetochemistry. 7 (2021) 146. A. Omelyanchik, A. Kamzin, A. Valiullin, V. Semenov, S. Vereshchagin, M. Volochaev, A. Dubrovskiy, T. Sviridova, I. Kozenkov, E. Dolan, others, Iron oxide nanoparticles synthesized by a glycine-modified coprecipitation method: Structure and magnetic properties, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 647 (2022) 129090. B. Muzzi, M. Albino, A. Gabbani, A. Omelyanchik, E. Kozenkova, M. Petrecca, C. Innocenti, E. Balica, A. Lavacchi, F. Scavone, others, Star-Shaped Magnetic-Plasmonic Au@ Fe3O4 Nano-Heterostructures for Photothermal Therapy, ACS Applied Materials & Interfaces. 14 (2022) 29087–29098. Sobolev, K., Pazniak, H., Farle, M., Rodionova, V., & Wiedwald, U. (2021). Synthesis, phase purification and magnetic characterization of the (Cr 1− x, Mn x) 2 AlC MAX-phase. Journal of Materials Chemistry C, 9(46), 16516-16522. Sobolev, K., Gorshenkov, M., Manfrinetti, P., Peddis, D., Pazniak, A., & Rodionova, V. (2021). Synthesis of phase-pure highly-doped MAX-phase (Cr1-xMnx) 2AlC. Ceramics International, 47(15), 21069-21076. Sobolev, K., Gorshenkov, M., Manfrinetti, P., Peddis, D., Pazniak, A., & Rodionova, V. (2021). Synthesis of phase-pure highly-doped MAX-phase (Cr1-xMnx) 2AlC. Ceramics International, 47(15), 21069-21076. Piotto, V., Litti, L., Omelyanchik, A., Martucci, A., Riello, P., Peddis, D., & Meneghetti, M. (2022). Synthesis of magnetic nanoparticles by laser ablation of strontium ferrite under water and their characterization by optically detected magnetophoresis supported by BEM calculations. Journal of Materials Chemistry C, 10(10), 3819-3825 Tataeva S.D., Magomedov K.E. A Cadmium-Selective Electrode Based on Ionophores with Nitrogen-, Sulfur-, and Oxygen-Containing Functional Groups. Journal of Analytical Chemistry, V 77, p 110–117, (2022) Tataeva, S.D.; Magomedov, K.E.; Zeynalov, R.Z.; Baygishieva, N.D.; Magomedova, V.S.; Rabadanova, A.A.; Orudzhev, F.F. The Ionic Associate of Metamizole as an Electrode-Active Component of a PVC Plasticized Membrane Electrode. Chemosensors 2022, 10, 17. https://doi.org/10.3390/chemosensors10010017 Magomedov, K.E.; Zeynalov, R.Z.; Suleymanov, S.I.; Tataeva, S.D.; Magomedova, V.S. Calculation of Lipophilicity of Organophosphate Pesticides Using Density Functional Theory. Membranes 2022, 12, 632. https://doi.org/10.3390/membranes12060632 Tataeva S.D., Zeynalov R.Z., Magomedov K.E., Omarieva L.V. Solid-phase spectroscopic determination of copper (II) ions using a modified anion exchanger. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2023. Vol. 23, No 1. pp. 96-106. Magomedov, K.E., Omelyanchik, A.S., Vorontsov, S.A. et al. SDS-Modified Iron Oxide Magnetic Nanoparticles for Removing of Methylene Blue from Aqueous Solution. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 87, 720–727 (2023). https://doi.org/10.3103/S1062873823702027 Aga-Tagieva, S.E., Omelyanchik, A.S., Magomedov, K.E. et al. PEGylated Iron-Oxide Nanoparticles: Structural, Magnetic, and Sorption Properties. Nanotechnol Russia 18, 886–893 (2023). https://doi.org/10.1134/S2635167623600633 Aga-Tagieva, S.E., Omelyanchik, A.S., Salnikov, V.D. et al. Effect of Doping on the Magnetic and Sorption Properties of Cobalt-Ferrite Nanoparticles. Nanotechnol Russia 18 (Suppl 1), S69–S75 (2023). https://doi.org/10.1134/S2635167623600979 Sobolev, K.V., Magomedov, K.E., Shilov, N.R. et al. Adsorption of Copper Ions on the Surface of Multilayer Ti3C2Tx MXenes with Mixed Functionalization. Nanotechnol Russia 18 (Suppl 1), S84–S89 (2023). https://doi.org/10.1134/S2635167623600955 Sobolev, K.; Omelyanchik, A.; Shilov, N.; Gorshenkov, M.; Andreev, N.; Comite, A.; Slimani, S.; Peddis, D.; Ovchenkov, Y.; Vasiliev, A.; et al. Iron Oxide Nanoparticle-Assisted Delamination of Ti3C2Tx MXenes: A New Approach to Produce Magnetic MXene-Based Composites. Nanomaterials 2024, 14, 97. https://doi.org/10.3390/nano14010097 Hong Lu, Haotong Zang, Zhigang Lai, Wei An, Vera Ni, Valeria Rodionova, Kurban Magomedov, Xiao Ren; Defect induced Raman shifts and bandgap engineering in layered SnSe2+δ bulks. Appl. Phys. Lett. 3 June 2024; 124 (23): 232105. https://doi.org/10.1063/5.0205209 Tianhui, L., Aga-Tagieva, S., Omelyanchik, A., Xiaozhou, Z., Lu, H., Levada, K., Rodionova, V., & Magomedov, K. (2024). Methyl orange sorption on octadecylamine-modified iron oxide magnetic nanoparticles. Chimica Techno Acta, 11(3), 202411305. https://doi.org/10.15826/chimtech.2024.11.3.05

Основные публикации за последние 5 лет

A. Omelyanchik, G. Singh, M. Volochaev, A. Sokolov, V. Rodionova, D. Peddis, Tunable magnetic properties of Ni-doped CoFe2O4 nanoparticles prepared by the sol–gel citrate self-combustion method, Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 476 (2019) 387–391.
A. Omelyanchik, M. Salvador, F. D’orazio, V. Mameli, C. Cannas, D. Fiorani, A. Musinu, M. Rivas, V. Rodionova, G. Varvaro, others, Magnetocrystalline and surface anisotropy in cofe2o4 nanoparticles, Nanomaterials. 10 (2020) 1288.
E. Kozenkova, K. Levada, M.V. Efremova, A. Omelyanchik, Y.A. Nalench, A.S. Garanina, S. Pshenichnikov, D.G. Zhukov, O. Lunov, M. Lunova, others, Multifunctional Fe3O4-Au nanoparticles for the MRI diagnosis and potential treatment of liver cancer, Nanomaterials. 10 (2020) 1646.
A. Omelyanchik, K. Levada, S. Pshenichnikov, M. Abdolrahim, M. Baricic, A. Kapitunova, A. Galieva, S. Sukhikh, L. Astakhova, S. Antipov, others, Green synthesis of Co-Zn spinel ferrite nanoparticles: Magnetic and intrinsic antimicrobial properties, Materials. 13 (2020) 5014.
A. Omelyanchik, F.G. da Silva, G. Gomide, I. Kozenkov, J. Depeyrot, R. Aquino, A.F.C. Campos, D. Fiorani, D. Peddis, V. Rodionova, others, Effect of citric acid on the morpho-structural and magnetic properties of ultrasmall iron oxide nanoparticles, Journal of Alloys and Compounds. 883 (2021) 160779.
A. Omelyanchik, S. Villa, M. Vasilakaki, G. Singh, A.M. Ferretti, A. Ponti, F. Canepa, G. Margaris, K. Trohidou, D. Peddis, Interplay between inter- and intraparticle interactions in bi-magnetic core/shell nanoparticles, Nanoscale Advances. (2021).
A. Omelyanchik, S. Villa, G. Singh, V. Rodionova, S. Laureti, F. Canepa, D. Peddis, Magnetic properties of Bi-magnetic core/shell nanoparticles: The case of thin shells, Magnetochemistry. 7 (2021) 146.
A. Omelyanchik, A. Kamzin, A. Valiullin, V. Semenov, S. Vereshchagin, M. Volochaev, A. Dubrovskiy, T. Sviridova, I. Kozenkov, E. Dolan, others, Iron oxide nanoparticles synthesized by a glycine-modified coprecipitation method: Structure and magnetic properties, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 647 (2022) 129090.
B. Muzzi, M. Albino, A. Gabbani, A. Omelyanchik, E. Kozenkova, M. Petrecca, C. Innocenti, E. Balica, A. Lavacchi, F. Scavone, others, Star-Shaped Magnetic-Plasmonic Au@ Fe3O4 Nano-Heterostructures for Photothermal Therapy, ACS Applied Materials & Interfaces. 14 (2022) 29087–29098.
Sobolev, K., Pazniak, H., Farle, M., Rodionova, V., & Wiedwald, U. (2021). Synthesis, phase purification and magnetic characterization of the (Cr 1− x, Mn x) 2 AlC MAX-phase. Journal of Materials Chemistry C, 9(46), 16516-16522.
Sobolev, K., Gorshenkov, M., Manfrinetti, P., Peddis, D., Pazniak, A., & Rodionova, V. (2021). Synthesis of phase-pure highly-doped MAX-phase (Cr1-xMnx) 2AlC. Ceramics International, 47(15), 21069-21076.
Sobolev, K., Gorshenkov, M., Manfrinetti, P., Peddis, D., Pazniak, A., & Rodionova, V. (2021). Synthesis of phase-pure highly-doped MAX-phase (Cr1-xMnx) 2AlC. Ceramics International, 47(15), 21069-21076.
Piotto, V., Litti, L., Omelyanchik, A., Martucci, A., Riello, P., Peddis, D., & Meneghetti, M. (2022). Synthesis of magnetic nanoparticles by laser ablation of strontium ferrite under water and their characterization by optically detected magnetophoresis supported by BEM calculations. Journal of Materials Chemistry C, 10(10), 3819-3825
Tataeva S.D., Magomedov K.E. A Cadmium-Selective Electrode Based on Ionophores with Nitrogen-, Sulfur-, and Oxygen-Containing Functional Groups. Journal of Analytical Chemistry, V 77, p 110–117, (2022)
Tataeva, S.D.; Magomedov, K.E.; Zeynalov, R.Z.; Baygishieva, N.D.; Magomedova, V.S.; Rabadanova, A.A.; Orudzhev, F.F. The Ionic Associate of Metamizole as an Electrode-Active Component of a PVC Plasticized Membrane Electrode. Chemosensors 2022, 10, 17. https://doi.org/10.3390/chemosensors10010017
Magomedov, K.E.; Zeynalov, R.Z.; Suleymanov, S.I.; Tataeva, S.D.; Magomedova, V.S. Calculation of Lipophilicity of Organophosphate Pesticides Using Density Functional Theory. Membranes 2022, 12, 632. https://doi.org/10.3390/membranes12060632
Tataeva S.D., Zeynalov R.Z., Magomedov K.E., Omarieva L.V. Solid-phase spectroscopic determination of copper (II) ions using a modified anion exchanger. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2023. Vol. 23, No 1. pp. 96-106.
Magomedov, K.E., Omelyanchik, A.S., Vorontsov, S.A. et al. SDS-Modified Iron Oxide Magnetic Nanoparticles for Removing of Methylene Blue from Aqueous Solution. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 87, 720–727 (2023). https://doi.org/10.3103/S1062873823702027
Aga-Tagieva, S.E., Omelyanchik, A.S., Magomedov, K.E. et al. PEGylated Iron-Oxide Nanoparticles: Structural, Magnetic, and Sorption Properties. Nanotechnol Russia 18, 886–893 (2023). https://doi.org/10.1134/S2635167623600633
Aga-Tagieva, S.E., Omelyanchik, A.S., Salnikov, V.D. et al. Effect of Doping on the Magnetic and Sorption Properties of Cobalt-Ferrite Nanoparticles. Nanotechnol Russia 18 (Suppl 1), S69–S75 (2023). https://doi.org/10.1134/S2635167623600979
Sobolev, K.V., Magomedov, K.E., Shilov, N.R. et al. Adsorption of Copper Ions on the Surface of Multilayer Ti3C2Tx MXenes with Mixed Functionalization. Nanotechnol Russia 18 (Suppl 1), S84–S89 (2023). https://doi.org/10.1134/S2635167623600955
Sobolev, K.; Omelyanchik, A.; Shilov, N.; Gorshenkov, M.; Andreev, N.; Comite, A.; Slimani, S.; Peddis, D.; Ovchenkov, Y.; Vasiliev, A.; et al. Iron Oxide Nanoparticle-Assisted Delamination of Ti3C2Tx MXenes: A New Approach to Produce Magnetic MXene-Based Composites. Nanomaterials 2024, 14, 97. https://doi.org/10.3390/nano14010097
Hong Lu, Haotong Zang, Zhigang Lai, Wei An, Vera Ni, Valeria Rodionova, Kurban Magomedov, Xiao Ren; Defect induced Raman shifts and bandgap engineering in layered SnSe2+δ bulks. Appl. Phys. Lett. 3 June 2024; 124 (23): 232105. https://doi.org/10.1063/5.0205209
Tianhui, L., Aga-Tagieva, S., Omelyanchik, A., Xiaozhou, Z., Lu, H., Levada, K., Rodionova, V., & Magomedov, K. (2024). Methyl orange sorption on octadecylamine-modified iron oxide magnetic nanoparticles. Chimica Techno Acta, 11(3), 202411305. https://doi.org/10.15826/chimtech.2024.11.3.05

Партнеры

Группы Проф. Давиде Педдиса и Проф. Пьетро Манфринетти, Университет Генуи, Италия
Группа Проф. Клаудио Сангрегорио ICCOM CNR, Флоренция, Италия
Группа Проф. Н.С. Перов, кафедра магнетизма, физический факультет, Московский государственный университет, Москва, Россия
Группа Д-р Сони Йовонович из Института ядерных наук Винча, Белград, Сербия
Группа Проф. Д-р Алексея Соколова из Киренского института физики РАН, Красноярск, Россия
Группа Проф. Джерома Депейро и Проф. Алекса Ф. К. Кампоса из Университета Бразилии, Бразилия, Бразилия
Группа Проф. Монтсеррат Ривас из Университета Овьедо, Хихон, Испания

Профессиональные и научные интересы

Создание и характеризация периодических наноструктур; исследование физических и физико-химических свойств; разработка датчиков на основе наноматериалов; сорбция и фотокатализ.

Основные Общие требования к аспирантам

Заинтересованность в междисциплинарных исследованиях; ответственность; организованность; интерес к выбранной теме. Знание английского языка, умение работать с научной литературой. Чтение научной литературы. Интерес и готовность к экспериментальной работе. Умение интерпретировать и анализировать экспериментальные данные. Готовность к публичным выступлениям на научных мероприятиях с докладами по результатам научных исследований. Консультирование студентов по вопросам организации научных исследований.

Общая характеристика работ

Синтез и исследование различных 2D и 3D наноматериалов. Исследование сорбционных и каталитических процессов на наноматериалах. Исследование возможности применения наноматериалов в создании сенсоров. Теоретические исследования свойств материалов и прогнозирование новых материалов. Сборка и автоматизация научного оборудования. Участие в междисциплинарных экспериментах с биологическими и химическими лабораториями НОЦ.

Команда

Магомедов Курбан Эдуардович

заведующий лабораторией функциональных наноматериалов и вычислительного дизайна

+7 (4012) 59-55-95 #9019
KMagomedov@kantiana.ru

Соболев Кирилл Владимирович