Багацький Михайло Іванович

Багацький Михайло Іванович — доктор фізико-математичних наук, провідний науковий співробітник у відділі теплових властивостей та структури твердих тіл та наносистем Інституту низьких температур і техніки імені Б.І. Вєркіна Національної академії наук України. Багацький М.І. народився 16 вересня 1939 року. У 1957-1962 навчався у Харківському національному університеті імені В. Н. Каразіна, фізичний факультет, (01.04.09–фізика низьких температур). З 1962 року працює у ФТІНТ ім. Б.І. Вєркіна НАН України у відділі теплових властивостей молекулярних кристалів. Багацький М.І. отримав ступінь кандидата фізико-математичних наук (01.04.09 – Фізика низьких температур) у 1972 році. В 2001 року він став доктором фізико-математичних наук (01.04.09 – Фізика низьких температур). Багацький М.І. є автором і співавтором понад 100 наукових публікацій та досліджень.

Професійна діяльність:

Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

  • 1962 - 1966 — інженер
  • 1966 – 1972 — старший інженер
  • 1972 – 1978 — молодший науковий співробітник
  • 1978 – 2003 — старший науковий співробітник
  • 2003 - по теперішній час — провідний науковий співробітник

Основні напрямки досліджень:

Фізичні властивості нових перспективних вуглецевих наноматеріалів. Функціоналізація наноматеріалів, вуглецеві нанотрубки, фулерит, оксид графену. Теплоємність та калориметрія, низькотемпературна динаміка одновимірних адсорбатних ланцюгів та матрично ізольованих молекул, квантові та розмірні ефекти, фізика стекол та аморфних твердих тіл, орієнтаційно-невпорядковані системи.

Адіабатична калориметрія

Багацький М.І. разом зі співробітниками розробив та сконструював унікальний адіабатичний колориметр, що дозволяє досліджувати теплові ефекти і теплоємність квантових та класичних молекулярних кристалів (кріокристалів) в температурному інтервалі 0,4–300 К. Досліджено фазові переходи, динаміку ґраток квантових молекулярних кристалів (H2, HD, D2, CH4) та їх розчинів, класичних кріокристалів (Ne, Ar, Kr, Xe, N2, CO2, CO, ND3, NH3, CH4, CD4, CCl4, SF4 тощо) та їх розчинів, динаміку невпорядкованих систем. Другий адіабатичний калориметр для дослідження теплоємності наноматеріалів у діапазоні температур від 1.2 до 300 K був побудований у 2011 році. Адсорбційний насос видаляє пари гелію з ванни. Температура 2 K отримується відкачуючи пари гелію з вани 4He кріостата. Зразки можуть бути леговані газами песпосередньо в калориметричній комірці. Калориметрична комірка (див. рис. вище) поміщається у вакуумну камеру калориметра. Адіабатичні умови експерименту підтримуються шляхом контролю температури адіабатичної ширми [Low Temp. Phys. 37, 424 (2011)].

Адіабатичний калориметр був розроблений у ФТІНТ НАНУ таким чином, щоб виконувати прецизійні вимірювання теплоємності як вихідних вуглецевих наноматеріалів так і допованих домішками, зокрема одновимірними ланцюжками атомів/молекул, адсорбованих у канавках на зовнішній поверхні джгутів одностінних вуглецевих нанотрубок. Вимірювання теплоємності надають інформацію про специфічні фазові переходи та квантові явища у твердих тілах, включаючи температурну поведінку теплоємності, теплоти фазового переходу, конверсії, квантову дифузію (конфігураційну релаксацію). [Low Temp. Phys. 42, 788 (2016)]. Схема низькотемпературного адіабатичного калориметра для вивчення теплоємності твердих тіл та наноматеріалів показана на рис. вище.

Теплоємність 1D-ланцюжків атомів Xe, адсорбованих у канавках джгутів c- SWСNT

Стаття "Experimental heat capacity of 1D chains of Xe atoms adsorbed in the grooves of c- SWСNTs bundles: contributions of vibrations and spatial redistribution of atoms" [Low Temp. Phys. 49(8), 979 (2023)] була нагороджена на підсумковій науковій конференції Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України в секції Наукової ради з проблеми «Молекулярна фізика, фізика кріогенних рідин та кристалів» у 2023.

Наукова співпраця:

Наукова група М.І. Багацького підтримує постійний обмін науковою інформацією з дослідниками з різних країн шляхом участі в дискусії та організації регулярних міжнародних семінарів "Теплоємність та теплопровідність твердих тіл за низьких температур". На основі співпраці з Department of Experimental Physics Umea University (Sweden) (Швеція) було проведено комплекс досліджень теплоємності фулериту C60 (чистого та легованого різними газами). Основні результати щодо теплоємності вуглецевих нанотрубок були отримані у співпраці зі співавторами з Institute of Low Temperature and Structure Research PAS (Вроцлав, Польща).

Деякі основні результати, отримані калориметричною групою:

Питому теплоємність термічно відновленого оксиду графену (trGO) досліджували в діапазоні температур від 0,3 до 275 K. Встановлено, що в діапазоні температур 0,3–6 K спостерігається аномальна поведінка температурної залежності теплоємності trGO, що зумовлена впливом домішок, дефектів та структурних особливостей у trGO. [Low Temp. Phys. 50(2), 185-187 (2024)].

Експериментально досліджено вплив дефектів та геометричних розмірів багатостінних вуглецевих наботрубок на їхню теплоємність. Теплоємність багатостінних вуглецевих нанотрубок (MWCNT), модифікованих подрібненням та окисленням, з різними середніми зовнішніми діаметрами демонструє вплив розміру та розмірності. Характер температурних залежностей питомої теплоємності цих MWCNT з різними діаметрами принципово відрізняється нижче 140 K. [Thermal Science and Engineering Progress, 26, 101097 (2021)].

Відзнаки та нагороди:

Багацький М. І. за професійні досягненняю отримав Почесну грамота Національної академії наук України у 2009.

Наукові товариства та інші об’єднаннях учених:

International Conference “Condensed Matter & Low-Temperature Physics”

Члени калориметричної групи беруть участь у рецензуванні тез доповідей Міжнародної конференції «Condensed Matter & Low-Temperature Physics». Барабашко М.С. був членом Організаційного комітету Міжнародної конференції «Condensed Matter & Low-Temperature Physics» (з 2011 року).

Наукова рада з проблеми «Молекулярна фізика, фізика кріогенних рідин та кристалів» ФТІНТ ім. Б.І. Вєркіна НАН України.

Багацький М.І. та Сумароков В.В є членами Наукової ради з проблеми «Молекулярна фізика, фізика кріогенних рідин та кристалів» ФТІНТ ім. Б.І. Вєркіна НАН України.

Thermal Kharkiv Seminars: "Heat Capacity and Thermal Conductivity of Solids at Low Temperatures"

Барабашко М.С. є членом Харківського локального оргкомітету регулярних міжнародних семінарів «Теплоємність та теплопровідність твердих тіл за низьких температур». Партнери та співорганізатори семінарів: Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна (Харків, Україна), Institute of Low Temperature and Structure Research PAS (Вроцлав, Польща), Osaka University (Осака, Японія), Universidad Autónoma de Madrid (Мадрид, Іспанія).

Journal Fizyka Nyzkykh Temperatur

Науковці калориметричної групи регулярно беруть участь у рецензуванні статей до журналу «Фізика низьких температур». Барабашко М.С. був співорганізатором III Міжнародного семінару з перспективних досліджень «Теплопровідність твердих тіл за низьких температур» (онлайн), Харків, Україна, 25 жовтня 2023 року при підтримці НФДУ. Статті, які доповідались на цьому заході були опубліковані у випуску 5, тому 50 журналу «Фізика низьких температур». [Low Temp. Phys. 50, 361–363 (2024)].