Детальная информация

Предмет исследования. Спектры поглощения художественного пигмента кадмия жёлтого (CdS) в терагерцовом диапазоне частот, а также его кристаллические структуры (кубическая и гексагональная сингонии). Цель работы. Работа направлена на изучение особенностей этих структур с использованием методов квантово­химического моделирования и терагерцовой спектроскопии с временным разрешением для разработки новых подходов к атрибуции художественных произведений. Метод. Проведены теоретические расчёты в рамках теории функционала плотности с использованием программного пакета CP2K, а также экспериментальные измерения на терагерцовом спектрометре с временным разрешением. Для анализа колебательных мод применялся статический метод в приближении гармонического потенциала. Основные результаты. Было выявлено преобладание кубической сингонии кристалла CdS в исследуемом образце, что подтверждается высокой интенсивностью колебательных мод в расчётных спектрах. Экспериментальный спектр поглощения согласуется с полученной расчётной моделью. Научная новизна работы заключается в комбинированном применении квантово­химического моделирования и терагерцовой спектроскопии для анализа пигментов. Практическая значимость. Результаты исследования показывают возможность использования предварительных квантово­химических расчётов спектров поглощения для дальнейшего применения терагерцовой спектроскопии в музейной практике для идентификации пигментов, реставрации и обнаружения подделок художественных произведений. Результаты также могут быть полезны в материаловедении и фотонике.

Subject of study. Absorption spectra of cadmium yellow pigment (CdS) in the terahertz frequency range and its crystalline structures (cubic and hexagonal crystal systems). Aim of study. The study aims to investigate the features of these structures using quantum-chemical modeling methods and time-resolved terahertz spectroscopy to develop new approaches for the attribution of artworks. Method. Theoretical calculations were performed within the framework of density functional theory using the CP2K software package, along with experimental measurements on a time-resolved terahertz spectrometer. A static method in the harmonic potential approximation was applied for analyzing vibrational modes. Main results. The predominance of the cubic crystal system of CdS crystals in the studied sample was revealed, supported by the high intensity of vibrational modes in the calculated spectra. The experimental absorption spectrum aligns with the computational model. The scientific novelty of the work lies in the combined application of quantum-chemical modeling and terahertz spectroscopy for pigment analysis. Practical significance. The results demonstrate the potential of preliminary quantum-chemical calculations of absorption spectra for further application of terahertz spectroscopy in museum practice, including pigment identification, art restoration, and forgery detection. The findings may also be valuable in materials science and photonics.

Оптический журнал = Journal of optical technology: научно-технический журнал / Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. — Санкт-Петербург: Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова, 2024 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 12 раз в год. — Размещен на платформе: eivis.ru: https://eivis.ru/. — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://eivis.ru/browse/publication/413626>.

Оптический журнал = Journal of optical technology: научно-технический журнал / Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики. № 10, 2025. — (11 ст.). — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://eivis.ru/browse/issue/17364674/udb/12>.