Сапогова Наталья Владимировна
мнс отд.340, лаб.341

Образование:
В 2006 г. окончила ННГУ им. Н.И. Лобачевского, факультет ВШ ОПФ, получив диплом магистра физики по направлению «Физика» с отличием. В 2009 г. окончила очную аспирантуру в ИПФ РАН под руководством д.ф.-м.н., проф. Н.М. Битюрина.

Область научных интересов:
Взаимодействие излучения с веществом, наноструктурирование материалов

Профессиональная карьера:
С 2004 по 2006 работала старшим лаборантом-исследователем в ИПФ РАН. В 2006г. в связи с окончанием ННГУ и зачислением в очную аспирантуру была переведена на должность стажера-исследователя. С 2007 года переведена на должность младшего научного сотрудника ИПФ РАН, в которой состоит по настоящее время.

Награды, премии, гранты:
Становилась лауреатом стипендий им. Ю.Б. Харитона (2004), Президента России (2006) и Г.А. Разуваева (2007, 2008).

Количество публикаций:
К настоящему моменту полученные результаты опубликованы в 10 рецензируемых журналах.

Наиболее значительные работы и результаты:
1. N.Bityurin, A.Alexandrov, A.Afanasiev,·N.Agareva, A.Pikulin, N.Sapogova, L.Soustov, E.Salomatina, E.Gorshkova, N.Tsverova, L.Smirnova, Photoinduced nanocomposites — creation, modi?cation, linear and nonlinear optical properties, ApplPhysA, DOI10.1007/s00339-012-7213-y, 2012.

Abstract UV irradiation of materials consisting of a polymer matrix that possesses precursors of noble metals followed by annealing results in creation of metal nanoparticles within the irradiated domains. Such photoinduced nanocomposites are promising for photonics applications due to the strong alteration of their optical properties compared to initial nonirradiated materials.We report our results on the synthesis and investigation of two kinds of these materials:
(a) Photoinduced Au nanocomposites based on PMMA matrices, including bulk materials prepared by means of the polymerization technique;
(b) photoinduced Ag nanocomposites with an organic–inorganic hybrid matrix based on TiO2 gels.
The experimental data on evolution of absorption spectra of these materials due to laser irradiation at different wavelengths are presented. The linear and nonlinear refractive index changes in these materials owing to light-induced nanonstructuring are investigated.

2. Alexandros Selimis, George J. Tserevelakis, Sotiria Kogou, Paraskevi Pouli, George Filippidis, Natalia Sapogova, Nikita Bityurin and Costas Fotakis, Nonlinear microscopy techniques for assessing the UV laser polymer interactions, Optics Express, Vol. 20, No. 4, 3990-3996 (2012).

Abstract: A new diagnostic approach for assessing the in-depth laser induced modifications upon ultraviolet polymer irradiation is presented. The methodology relies on the observation of morphological alterations in the bulk material (Paraloid B72) by using third harmonic generation. This non destructive methodology allows the detailed and accurate imaging of the structurally laser modified zone extent in the vicinity of the irradiated area. Additionally, for the first time, the visualization and quantitative determination of the contour of the laser-induced swelling/bulk material interface is reported. The observed polymer surface swelling following single-pulse KrF laser irradiation at sub-ablation fluences is interpreted in the context of a model for laser-induced bubble formation due to droplet explosion mechanism.

3. А. В. Афанасьев, А. П. Александров, А. Е. Мочалова, Н. А. Агарева, Н. В. Сапогова, Л. А. Смирнова, Н. М. Битюрин, Индуцированное ультрафиолетовым излучением изменение оптических свойств диэлектриков в инфракрасном диапазоне, Оптический журнал, т.78, № 8 (2011), c. 90-99.

Аннотация: Исследовано воздействие ультрафиолетового излучения на полимерные материалы, содержащие прекурсоры золота и гибридных органо-неорганических материалов на основе оксида титана. Показано, что изменения спектра поглощения в видимом диапазоне сопровождаются значительным изменением их линейных и нелинейных оптических свойств в инфракрасной области спектра. Для определения быстрой электронной кубической оптической восприимчивости в инфракрасной части спектра использовался метод двухволнового смешения фемтосекундных лазерных импульсов со спектральным разрешением. Найденные значения нелинейного показателя преломления в 100–300 раз превосходят значения для кварца. По дифракционной эффективности тонких дифракционных решеток, сформированных под воздействием ультрафиолета, определено изменение линейного показателя преломления на уровне 10–4–10–5.

4. N. Sapogova, N. Bityurin, Model for UV Induced Formation of Gold Nanoparticles in Solid Polymeric Matrices, Appl. Surf. Sci. 255 (2009) 9613-9616.

Abstract: UV irradiation of polymeric PMMA films containing HAuCl4 followed by annealing at 60–80 8C forms gold nanoparticles directly within the bulk material. The kinetics of nanoparticle formation was traced by extinction spectra of nanocomposite film changes vs annealing time. We propose that UV irradiation causes HAuCl4 dissociation and thus provides a polymeric matrix with atomic gold. The presence of an oversaturated solid solution of atomic gold in the polymeric matrix leads to Au nanoparticle formation during annealing. This process can be understood as a phase transition of the first order. In this paper we apply several common kinetic models of the phase transition for describing Au nanoparticle formation inside the solid polymer matrix. We compare predictions of these models with the experimental data and show that these models cannot describe the process. We propose that the stabilization effect of the matrix on the growing gold nanoparticles is important. The simplestmodel introducing some probability for the transition from growing nanoparticle to the non-growing, stabilized form is suggested. It is shown that this model satisfactorily describes the experimentally observed evolution of the extinction spectrum of Au nanoparticles forming in a polymer matrix.

5. E. Chelnokov, L. Soustov, N. Sapogova, M. Ostrovsky, N. Bityurin, "Nonreciprocal XeCl laser-induced aggregation of β-crystallins in water solution", Optics Express, Vol. 16, No. 23, 18798 (2008).

Abstract: The aggregation of a β-crystallin water solution exposed to XeCl laser radiation demonstrates the dependence of scattering-exposure curve (scattering versus exposure) on laser intensity. The main features of this dependence can be understood by the relaxation of a partly denaturated state of a protein within some finite relaxation time. These photoactivated states originate from the absorption of UV photons. Two partly denaturated (photoactivated) monomers, as well as other aggregates, can aggregate, giving rise to sharply increasing probe light scattering after some lag time of irradiation.

6. Л. В. Соустов, Е. В. Челноков, Н. В. Сапогова, Н. М. Битюрин, В. В. Немов, Ю. В. Сергеев, М. А. Островский, Исследование биофизических механизмов агрегации кристаллинов, индуцированной импульсным лазерным УФ излучением 308 нм., Биофизика, т.53, вып. 4, 2008, с. 582-597.

Аннотация: В обзоре приведены и проанализированы результаты исследований и фотоагрегации основных белков хрусталика глаза α-, β- и γ-кристаллинов и модельного белка - карбоангидразы при воздействии на них импульсным излучением Xe-Cl лазера с длиной волны, равной 308 нм, в широком диапазоне изменения плотности энергии световых импульсов w и частоты их повторения F. Показана нелинейная зависимость скорости агрегации от значений этих параметров, а также от концентрации белка в растворе. Предложена теоретическая модель агрегации, которая на качественном уровне объясняет экспериментальные результаты. Проанализирована агрегация β-кристаллина А3tr, у которого была удалена часть N-кольцевой аминокислотной последовательности. Установлено, что потеря концевой части белка при мутации и старении хрусталика может увеличивать тенденцию β-кристаллина к агрегации при УФ-облучении, повышая предрасположенность хрусталика к возрастной катаракте. Рассмотрено влияние некоторых короткоцепочечных пептидов на скорость агрегации β-кристаллина и его смеси с α-кристаллином. На основе этого создана комбинация пептидов ("новый препарат"), которая наиболее эффективно замедляет агрегацию кристаллинов. Этот препарат испытан на экспериментальных животных. Получен положительный эффект в замедлении развития УФ-индуцированной катаракты у крыс. Обсуждается возможность создания средства для профилактики развития катаракты у человека на основе нового препарата.

7. Н.О. Якимович, Н.В. Сапогова, Л.А. Смирнова, А.П. Александров, Т.А. Грачева, А.В. Кирсанов, Н.М. Битюрин, Золотосодержащие нанокомпозиционные материалы на основе гомо- и сополимеров метилметакрилата, Хим. физика, т.27, №1, 2008, с.61-68.

Аннотация: Пленки полиметилметакрилата и сополимеров метилметакрилата и этилгексилакрилатом, допированные HAuCl4, подвергались УФ-воздействию с последующей термообработкой при различных температурах. Пленки исследовались методами абсорбционной спектроскопии и малоугловой рентгенографии. Установлено, что в результате фотолиза HAuCl4 формируются наночастицы золота, размер которых зависит от структуры полимерной матрицы. Показано, что увеличение свободного объема полимера приводит к формированию частиц больших размеров.

8. A. Alexandrov, L. Smirnova, N. Yakimovich, N. Sapogova, L. Soustov, A. Kirsanov, N. Bityurin, UV-initiated growth of gold nanoparticles in PMMA matrix. Appl. Surf. Sci., 248 (2005), p.181–184.

9. Л.А. Смирнова, А.П. Александров, Н.О. Якимович, Н.В. Сапогова, А.В. Кирсанов, Л.В. Соустов, Н.М. Битюрин, УФ-индуцированное формирование наноразмерных частиц золота в полиметилметакрилатной матрице. ДАН, сер. Физ.Химия, 400(6)б 2005, с. 779-781.

10. Н.О. Якимович, Н.В. Сапогова, Л.А. Смирнова, А.П. Александров, Н.М. Битюрин, А.В. Кирсанов, Получение наночастиц золота в твердой полимерной матрице полиметилметакрилата при ультрафиолетовом облучении. Вестник ННГУ, сер. Хим., вып. 1(4), 2004.