Создан новый магнитный материал с заданной структурой и необычными свойствами

Лига-пресс, (22:30) 04 апреля 2019 г.

Сотрудники кафедры неорганической химии МГУ совместно со своими коллегами из США, Германии и Эстонии синтезировали и изучили новый магнитоактивный материал.

Необычные свойства полученных соединений открывают новые возможности как для научных, так и прикладных работ. Результаты исследования опубликованы в издании Journal of Alloys and Compounds.

Помимо привычных постоянных магнитов, магнитные материалы нашли широкое распространение в электронике, они повсеместно используются для хранения информации — как основа для жестких дисков. Соединения со сложной магнитной структурой считаются перспективными материалами для новых запоминающих устройств с большей плотностью записи и скоростью работы. Также такие соединения рассматриваются в качестве возможных магнетокалорических материалов, которые можно охлаждать или нагревать изменением внешнего магнитного поля.

Чтобы успешно создавать магнитные материалы с заданными свойствами, необходимо исследовать фундаментальные закономерности между структурой и свойствами соединений. Поэтому научная группа под руководством заведующего кафедрой неорганической химии химического факультета МГУ, д.х.н. профессора Андрея Шевелькова ведет работу по синтезу неорганических соединений со сложной магнитной структурой.

Основная задача ученых — поиск материалов с блочной кристаллической структурой, в которой бы присутствовали магнитоактивные атомы, имеющие различное окружение. За счет различия в окружении направление и величина магнитного момента на магнитоактивных атомах будет также различаться, что в итоге позволит создавать сложную магнитную структуру.

Корреспондент нашего сайта заинтересовался подробностями и выяснил, что синтезируемые химиками магнитные соединения построены по принципу кристаллографического срастания — явление, при котором на атомном уровне структура соединения строится из связанных и упорядоченно чередующих блоков, принадлежащих разным типам структур.

«Возьмем для примера два соединения с различным расположением атомов в их кристаллических структурах. Вырежем очень тонкие слои, толщиной несколько атомов каждого соединения, и совместим их, чередуя один через один. В результате даже в одной элементарной ячейке (наименьший повторяющийся фрагмент кристаллической структуры) будет содержаться блок как одного типа, так и другого», — пояснил один из авторов исследования, аспирант Роман Халания.

Химики МГУ синтезировали соединения со сложной структурой из простых веществ — порошков железа, германия, фосфора и мышьяка. В работе ученые определили атомную структуру соединений, состоящую из блоков двух типов структур, чередующиеся в одной плоскости. Сами блоки представляют собой колонки шириной в несколько атомов. Формирование конечной структуры происходит благодаря точной подгонке блоков за счет замещения в определенных позициях атомов германия на атомы фосфора и мышьяка.

Исследование магнитных свойств данных соединений показало, что все они оказались антиферромагнетиками — веществами, в которых магнитные моменты соседних атомов (ионов) взаимно компенсируются, так что полный магнитный момент (намагниченность) тела близок к нулю, в отличие от ферромагнетиков (железо, кобальт), имеющих собственную намагниченность.

Однако поведение синтезированных химиками образцов отличается от тривиального для антиферромагнетиков. Так, температура магнитного упорядочения, при которой вещества переходят в антиферромагнитное состояние, оказалась значительно ниже предполагаемой по теоретическим расчётам, что показывает сильную несогласованность магнитных взаимодействий в структуре соединения. Кроме того, при низких температурах намагниченность у образцов возрастает с уменьшением температуры, что также не характерно для антиферромагнетиков.

Пётр МИЛЕНИН.

Межрегиональная Лига журналистов

Последние статьи

29 ноября 2019 г. :: Наука и образование

Учёные получили мегагрант на 79 млн рублей

Международная Лаборатория топологических методов в динамике НИУ ВШЭ (г. Нижний Новгород) под управлением доктора физико-математических наук, профессора Ольги Починки получила первый в регионе мегагрант по общей математике для проведения исследований в области динамических систем и приложений.

27 ноября 2019 г. :: Технологии

Приступили к реконструкции центра ликвидации баллистических ракет

ФГУП «Центр эксплуатации наземной космической инфраструктуры» (ЦЭНКИ, входит в ГК «Роскосмос») объявило тендер на разработку проектной документации для реконструкции Центра ликвидации межконтинентальных баллистических ракет в Арзамасском районе Нижегородской области.

26 ноября 2019 г. :: Политика

В состав центрального исполкома «Единой России» войдет Роман Любарский.

Министр внутренней и региональной политики Нижегородской области, заняв новую, недавно утвержденную должность в центральном исполкоме «ЕР», станет главой Проектного офиса по выборам в должности заместителя руководителя.

30 октября 2019 г. :: Экологический дозор

Удалось выяснить причины дождливого лета в России и масштабных наводнений в Западной Европе

Международная команда ученых с участием специалистов географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова проанализировала данные о речных наводнениях, собранные с 3700 гидрометрических станций Европы, и выявила пространственные закономерности их изменения в контексте нестационарности климата.

28 октября 2019 г. :: Криминал

Житель Челябинской области привлек к суду соседку за курение на балконе

Снежинский городской суд Челябинской области впервые в России взыскал с курильщика три тысячи рублей за курение на собственном балконе.

24 октября 2019 г. :: В мире

Усиление российского присутствия в Сирии

По итогам прошедших в Сочи переговоров президентов России и Турции Владимира Путина и Тайипа Эрдогана, был подписан российско-турецкий меморандум.

16 сентября 2019 г. :: Экономика

Вложил в экономику страны десятки миллиардов

Известный бизнесмен Андрей Мельниченко инвестировал в российскую экономику свыше двадцати миллиардов долларов.

09 сентября 2019 г. :: В мире

30-летие падения Берлинской стены будут праздновать неделю

Масштабный общегородской фестиваль, посвященный падению Берлинской стены и воссоединению населения ФРГ и ГДР, пройдет в Берлине с 4 по 10 ноября 2019 года.

06 сентября 2019 г. :: Криминал

Совершено первое в истории преступление в космосе

Астронавта Энн МакКлейн обвинили в том, что она незаконно следила за своей экс-супругой с Международной космической станции.

03 сентября 2019 г. :: Право

В России решено изменить правила работы ломбардов

Правительство внесло в Госдуму новую версию закона о работе ломбардов в России. В документе говорится о введении ограничения по размеру предельного займа, увеличивается в 10 раз минимальная стоимость вещи, которая должна быть продана на торгах, помимо этого ломбарды будут обязаны перерегистрироваться в ЦБ РФ по новым правилам.

Мнения

15 октября 2018 г.
Валерий Елманов

Валерий Елманов,
политолог, заслуженный работник культуры РФ:
Подарок судьбы или «Русская правда» в действии

07 августа 2018 г.
Станислав Белковский

Станислав Белковский,
учредитель Института национальной стратегии:
Российским чиновникам рекомендовано вернуть детей и родителей на Родину

07 августа 2018 г.
Валерий Елманов

Валерий Елманов,
политолог, заслуженный работник культуры РФ:
Переход на линию №…

07 августа 2018 г.
Александр Архангельский

Александр Архангельский,
автор и ведущий программы "Тем временем" на телеканале "Культура":
Наша школа дожёвывает позавчерашние бутерброды

10 июля 2015 г.
Станислав Белковский

Станислав Белковский,
учредитель Института национальной стратегии:
Дожить и пережить президента

08 июля 2015 г.
Юлия Латынина

Юлия Латынина,
Обозреватель "Новой газеты":
Наука уничтожать

03 марта 2015 г.
Валерий Панюшкин

Валерий Панюшкин,
Cпецкорр Русфонда, руководитель детского правозащитного проекта "Правонападение":
Рецепт радости

12 февраля 2015 г.
Сергей Лавров

Сергей Лавров,
Министр иностранных дел России:
Переговоры идут лучше чем супер