Відділ теорії розчинів

Створений у 1980 р. Очолює відділ з часу його створення чл.-кор. НАН України, доктор фіз.-мат. наук, професор Мирослав Головко. Нині тут працюють: три доктори наук (Мирослав Головко, Юрій Калюжний, Андрій Трохимчук), чотири кандидати наук (Максим Дручок, Ігор Процикевич, Тарас Пацаган, Іван Кравців), молодший науковий співробітник Володимир Шмотолоха, інженер-дослідник Тарас Гвоздь, та три аспіранти (Олександр Степаненко, Марта Гвоздь, Іванна Мельник) .

Завідувач відділу – чл.-кор. НАН України Мирослав Федорович Головко

Народився 29 жовтня 1943 р. в селі Чернієві Івано-Франківсь­кого району Івано-Франківської області. Закінчив Івано-Франківський педагогічний інститут (1965) та аспірантуру Львівського університету (1969). У 1969-1990 рр. працював у Львівському відділі, а згодом відділенні Інституту теоретич­ної фізики АН УРСР, з 1990 р. – в Інституті фізики конденсо­ваних НАН України. Кандидат фізико-математичних наук (1970), доктор фізико-математичних наук (1981), професор (1985), член-кореспондент НАН України (2003). Автор та співавтор близько 450 наукових робіт.

Тел. (032) 2760614; E-mail: holovkoicmp.lviv.ua

Тематика наукових досліджень відділу

Тематика відділу охоплює широке коло об’єктів та проблем у теорії рідин та розчинів, фізиці м’якої речовини та фізиці поверхні. Серед них:

• розвиток аналітичних та числових методів статистичної фізики;

• моделювання ефектів сольватації та асоціації у розчинах електролітів та поліелектролітів;

• властивості складних та асоційованих рідин;

• міжколоїдні взаємодії та явище полідисперсності в колоїдних системах;

• адсорбція рідин у пористі середовища та міжфазні явища;

• корозійне та радіаційне руйнування матеріалів;

• внутрішньомолекулярний та міжмолекулярний електронний перенос у рідинах.

Об’єкти досліджень: розчини та розплави електролітів, полярні рідини, вода та водні розчини, розчини поліелектролітів та глобулярних протеїнів, самоасоційовані системи, макромолекулярні рідини, міцелярні розчини, мікроемульсії, полімерні розчини, колоїдні, колоїдно-полімерні системи та анізотропні флюїди, рідкокристалічні системи, просторово-обмежені системи, плівки, рідини в пористих середовищах.

Наукова співпраця відділу

Відділ підтримує тісні наукові контакти з багатьма науковими установами. Серед них: Університет П'єра і Марії Кюрі (Париж, Франція, групи Ж.П.Бадіалі і Д. ді Капріо), Регенсбурзький університет (Німеччина, групи Г.Крінке і Й.Бартеля), відділ моделювання фізико-хімічних процесів Університету Марії Кюрі-Склодовської (Люблін, Польща, група С. Соколовскі), Інститут хімічної фізики Польської АН (Варшава, Я.Стафей), факультет хімії і хімічної технології Люблянського університету (Словенія, група В.Влаші), Вища Нормальна школа в м. Ліоні (Франція, група В.Донга), Інститут молекулярних наук (Оказакі, Японія, група Ф.Хірати), Лабораторія термодинаміки ім. Е.Хала Інституту фундаментальних хімічних процесів Чеської АН (Прага, Чехія, група І.Незбеди), Факультет хімії і біохімії Університету Брігама Янга (США, група Д.Гендерсона), Інститут теоретичної фізики Віденського технічного університету (Австрія, Г.Каль), Іллінойський технологічний інститут (м.Чікаго, США, група Д.Васана), Окріджська національна лабораторія (США, групи П.Камінгса та А.Кялво), Ратгерський університет (Нювак, США, група П.Петров'яка), Санкт-Петербурзький політехнічний університет (Росія, група С.Шевкунова), інститут хімії Національного автономного університету Мексики (Мехіко, Мексика, група О. Пізіо), Державний університет “Львівська політехніка” (група О.С.Заїченка).

Педагогічна діяльність відділу

Співробітники відділу (М.Ф. Головко, Ю.В. Калюжний, А.Д. Трохимчук) читають курси лекцій і керують курсовими та дипломними роботами на фізичному факультеті Львівського національного університету ім. Івана Франка та на кафедрі прикладної фізики і наноматеріалознавства Національного університету «Львівська політехніка».

За останні 10 років захищено 4 кандидатських (Т.М.Пацаган, М.Ю.Дручок, С.П.Глушак, І.Я. Кравців) та 2 докторські (Ю.В.Калюжний, А.Д.Трохимчук) дисертації.

Наукові публікації відділу

За останніх десять років співробітниками відділу опубліковано біля 200 статей у вітчизняних і зарубіжних журналах. Серед них:

1. A.Trokhymchuk, D.Henderson, A.Nikolov, D.T.Wasan. Computer simulation of macroion layering in a wedge film // Langmuir 21 (2005) 10240.

2. E.V.Vakarin, J.P.Badiali. Maximum entropy approach to power-law distributions in coupled dynamic-stochastic systems // Phys. Rev. E 74 (2006) 036120.

3. Yu.V.Kalyuzhnyi, I.A.Protsykevytch, P.T.Cummings. Thermodynamic properties and liquid-gas phase diagram of the dipolar hard-sphere fluid // Europhys. Lett. 80 (2007) 56002.

4. S.P.Hlushak., Yu.V.Kalyuzhnyi, P.T.Cummings. Phase coexistence in polydisperse athermal polymer-colloidal mixture // J. Chem. Phys. 128 (2008) 154907.

5. M.Druchok, B.Hribar-Lee, H.Krienke, V.Vlachy. A molecular dynamics study of short-chain polyelectrolytes in explicit water: Towards the origin of ion-specific effects // Chem. Phys. Lett. 451 (2008) 281.

6. T.G.Sokolovska, R.O.Sokolovskii, G.N.Patey. Bridging the gap between phenomenology and microscopic theory: Asymptotes in nematic colloids // Phys. Rev. E 77 (2008) 041701.

7. J.M.Ilnytskyi, T.Patsahan, M.Holovko, P.Krouskop, M.Makowski. Morphological changes in block copolymer melts due to a variation of intramolecular branching. Dissipative Particles Dynamics Study // Macromolecules 41 (2008) 9904.

8. D.N. Le Bard, V.Kapko, D.V.Matyushov. Energetics and Kinetics of Primary Charge Separation in Bacterial Photosynthesis // J. Phys. Chem. B 112 (2008) 10322.

9. I. Kravtsiv, M. Holovko, D. Di Caprio. Maier–Saupe nematogenic fluid interacting with an isotropic and an anisotropic Yukawa potentials: field theory description // Mol. Phys. 111 (2013) 844.

10. Druchok M., Holovko M. Ion hydration under pressure: a molecular dynamics study // Z. Naturforsch, 68a (2013) 112.

11. J. M. Ilnytskyi, A.Trokhymchuk, M. Schoen. Topological defects around a spherical nanoparticle in nematic liquid crystal: Coarse-grained molecular dynamics simulations // J. Chem. Phys., 141, 114903 (2014).

12. Holovko M., Shmotolokha V., Patsahan T. Hard convex body fluids in random porous media: Scaled particle theory // J. Mol. Liq. 189, 30 (2014).

13. T.V. Hvozd, Yu.V. Kalyuzhnyi. Second-order Barker-Henderson perturbation theory for the phase behavior of polydisperse Morse hard-sphere mixture // Condens. Matter Phys., 18 (1), 13605: 1-13 (2015).

14. Trokhymchuk A., Henderson D. Depletion forces in bulk and in confined domains: From Asakura-Oosawa to recent statistical physics advances // Current Opinion in Colloid and Interface Science, 20, 32 (2015).

15. Holovko M., Di Caprio D. Contact theorems for anisotropic fluids near a hard wall // J. Chem. Phys. 142, 014705 (2015).

16. Druchok M., Holovko M. Structural changes in water exposed to electric fields: A molecular dynamics study // J. Mol. Liq. 969, 212 (2015) .

17. Holovko, M., Shmotolokha, V., Patsahan, T. Thermodynamics of molecular liquids in random porous media: scaled particle theory and the generalized van der Waals equation // In “Physics of Liquid Matter Problems”. Springer Proceedings in Physics (eds.  Bulavin L., Lebovka N.)  (2015).

18. Kastelic, M., Kalyuzhnyi, Y.V., Hribar-Lee, B., Dil, K.A., Vlachy, V. Protein aggregation in salt solutions // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 6766, 112 (2015)

19. I. Kravtsiv, T. Patsahan, M. Holovko and D. Di Caprio. Two-Yukawa fluid at a hard wall: Field theory treatment // J. Chem. Phys. 142, 194708 (2015).