область фундаментальных исследований проблем фотоники

С появлением в Томске первой ЭВМ М-20 открылись более широкие возможности
для исследования многоатомных молекул методами квантовой химии. Встал вопрос о
создании программ для ЭВМ, которые бы сделали расчеты менее трудоемкими, более
эффективными и применимыми к исследованию более сложных молекул. В составе
группы появились первые программисты и первые собственные программы, которые
постоянно совершенствовались по мере появления новых ЭВМ и расширения классов
исследуемых соединений. Новые научные задачи и возможность использования ЭВМ
потребовали совершенствования самих методов квантовой химии, создания новых
алгоритмов и программ. Итогом этой работы явилось создание уникального комплекса
программ для расчета электронных спектров, электронной структуры, молекулярного
электростатического потенциала, спектров перепоглощения, энергии химических связей и
констант скоростей внутримолекулярных фотофизических процессов. Этот комплекс
программ позволял существенно уменьшить время расчетов и перейти к массовым
расчетам молекулярных структур. В конце 70-х годов в лаборатории молекулярной
спектроскопии были начаты работы по изучению внутримолекулярных процессов
дезактивации энергии электронного возбуждения в зависимости от электронной
структуры молекул, изомерии, изотопического эффекта и наличия “тяжелого” атома.
Большой вклад в теоретическое исследование безызлучательных процессов внес
выпускник ХФ ТГУ доктор химических наук, профессор В.Г. Плотников, а затем доктор
физ.-мат. наук, профессор Георгий Владимирович Майер, который с 1985 года стал
руководителем отдела фотоники молекул, возникшего на базе лаборатории молекулярной
спектроскопии.
Результаты научных исследований и выводы о связи электронной структуры и
спектров многоатомных молекул с их спектрально-люминесцентными свойствами в конце
70-х годов оказались востребованными практикой – получение перестраиваемого
излучения лазеров на основе молекул красителей. Исследования в этом направлении были
начаты сотрудниками лаборатории Т.Н. Копыловой и Г.В. Майером. Широкий выбор
объектов исследования был необходим для разработки общих представлений о связи
генерационной способности с электронной структурой многоатомных молекул, а также
лазерно-активных сред, излучение которых перекрывает оптический диапазон спектра.
Параллельно с этим велся поиск и создание новых активных сред и способов улучшения
характеристик оптических квантовых генераторов на молекулах красителей.
Использование квантово-химических расчетов позволяло теоретически предсказывать
оптимальные молекулярные структуры и рекомендовать их к синтезу. На новые лазерные
среды было получено несколько десятков авторских свидетельств.
Современная фотохимия представляет собой быстро развивающуюся область
физической химии и химии высоких энергий. Фотохимия – это химия возбужденных частиц,
и ее предметом является изучение различных превращений возбужденной частицы.
Студенты, избравшие фотохимическую специализацию, получают самые современные
знания по фотохимии, квантовой химии, лазерной химии, активно участвуют в научной
работе лаборатории фотофизики и фотохимии молекул ТГУ и отдела фотоники молекул
СФТИ. В педагогическом процессе данной специализации принимают участие доктора наук:
Ирина Владимировна Соколова, Виктор Яковлевич Артюхов, Римма Тимофеевна Кузнецова
и кандидаты наук: Любовь Гавриловна Самсонова, Ольга Константиновна Базыль.