КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 24-43-00006
НазваниеДизайн, синтез и свойства гибридных рентгеносцинтилляционных материалов на основе галогенидов Cu(I)
РуководительМолокеев Максим Сергеевич, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет", Красноярский край
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2024 г. - 2026 г. |
Конкурс№86 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (NSFC).
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-701 - Структура и свойства органических и гибридных функциональных материалов
Ключевые словарентгеносцинтилляционные материалы, гибридные галогениды Cu(I), машинное обучение
Код ГРНТИ31.17.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Этот проект посвящен разработке, открытию и синтезу рентгеновских сцинтилляционных материалов на основе гибридных галидов Cu(I). Инновационным решением является объединение кристаллоструктурного анализа и машинного обучения (ML) для разработки новых гибридных галидных материалов Cu(I). Планируется проанализировать данные по металлгалидным сцинтилляторам известным в настоящее время, и новым, полученным нами с помощью контролируемого машинного обучения с использованием методов дерева решений (DT), случайного леса (RF), нейронной сети (NN) и т.д. Таким образом, на основе установленной взаимосвязи между люминесцентными свойствами материалов, включающими квантовый выход фотолюминесценции (PLQY), длину волны излучения и т.д., и кристаллическими структурами гибридных галидов металлов будет осуществлен прогноз и дизайн новых гибридных галидов Cu(I). Основное внимание мы сосредоточим на гибридных галидах Cu(I) с высоким PLQY, в частности, будут выращены монокристаллы предсказанных новых гибридных галидов Cu(I) и проанализирована их структура. Затем, на основе оптимизации люминесцентных свойств, будут выбраны целевые гибридные галиды Cu(I) с превосходными радиофлуоресцентными (РЛ) свойствами, включая высокий световой выход, короткое время жизни возбужденного состояния и высокую антирадиационную стабильность. Впоследствии мы подробно проанализируем потенциальные фотофизические механизмы и выясним взаимосвязь между структурой и активностью материалов. Наконец, на основе характеристик выбранных материалов мы приготовим высококачественные монокристаллы, пленки или текстурированную керамику и изучим их применение в неразрушающей рентгеновской визуализации.
Ожидаемые результаты
1.5. Планируется проанализировать данные о существующих и новых синтезированных металлгалидных сцинтилляторах методами машинного обучения для обнаружения взаимосвязи между люминесцентными свойствами и их структурой с целью последующего прогнозирования и разработки новых гибридных галидов Cu(I). В дальнейшем мы сосредоточимся на наиболее перспективных гибридных галидах Cu(I) с высоким квантовым выходом, будут выращены монокристаллы предсказанных новых веществ. Затем, на основе оптимизации люминесцентных свойств, будут выбраны гибридные галогениды Cu(I) с наилучшими радиофлуоресцентными (РЛ) свойствами, включая высокий световой выход, короткое время жизни возбужденного состояния и высокую антирадиационную стабильность. На основе выбранных веществ будут получены высокоэффективные материалы в виде монокристаллов, пленок или керамики и изучено их применение для неразрушающей рентгеновской визуализации.
Наиболее главные ожидаемые результаты:
(1) Мы надеемся получить серию стабильных гибридных галидных сцинтилляторов Cu(I) (не менее 4-5 образцов) со световыходом >100000 фотонов/МэВ и пространственным разрешением рентгеновского изображения >30 пар линий/мм, которые на данный момент являются наилучшими характеристиками для известных сцинтилляторов.
(2) Мы получим корреляцию между структурой и свойствами гибридных галидных сцинтилляторов Cu(I), объясняющую возникновение светового излучения.
(3) Мы получим серию высококачественных монокристаллов, пленок и текстурированной керамики на основе гибридных галидов Cu(I) для неразрушающей рентгенографии. Тем самым будет предложено практическое применение разработанных материалов.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ