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

26 марта 2020 г. :: Наука и образование

МГУ и «Роснано» подготовят специалистов по ионизирующему обеззараживанию пищевых продуктов

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова разработал программу повышения квалификации по ионизирующей обработке пищевых продуктов.

14 марта 2020 г. :: Технологии

Функции смартфонов, которые стоит отключить

Экспертами определены некоторые функции в смартфонах, без которых пользователю станет проще и удобнее обходиться со своим гаджетом.

06 марта 2020 г. :: Культура

Лукьяненко оценил сериал по его книге

Российский фантаст Сергей Лукьяненко высказался о сериале, который поклонники из Владивостока снимают по его книге «Осенние визиты».

28 февраля 2020 г. :: Транспорт

В России стартовали продажи компактного кроссовера Skoda Karoq.

Дилеры Skoda в России начали предлагать клиентам компакт-кросс Skoda Karoq, чьим выпуском занимается нижегородское предприятие ГАЗ.

26 февраля 2020 г. :: Экологический дозор

Как спасти планету

Сегодня во Всероссийском Центре изучения общественного мнения участники дискуссионного клуба «Валдай» проанализировали пути решения насущных экологических проблем.

26 февраля 2020 г. :: Спорт

Очередная дисквалификация российских биатлонистов

Международный союз биатлонистов (IBU) на основании проб, взятых в 2013 году, дисквалифицировал Светлану Слепцову и Евгения Устюгова за нарушение антидопинговых правил.

22 февраля 2020 г. :: Медицина

Ученые выяснили, когда начинается старение человека

Методами биоинформатики и статистики сотрудники НИИ физико-химической биологии имени А.Н.Белозерского МГУ выяснили, что старение человека начинается в момент зачатия или практически сразу после него.

24 января 2020 г. :: Экологический дозор

Аномалии предновогодней недели: зимнее цветение в Средней России

Участники проекта МГУ «Флора России» обнаружили зимнее цветение в Средней России. В научной литературе отсутствуют данные о зимнем цветении растений в Подмосковье.

20 января 2020 г. :: История

В окрестностях Иерусалима найдены руины церкви VI века

Она построена в период владычества Византийской империи и посвящена неизвестному мученику.

15 января 2020 г. :: Оружие

В 2020 году на вооружении России появятся много новинок

Продолжение модернизации армии с 2018 по 2027 гг. предусматривает создание новейшего вооружения, большинство из которого не имеет мировых аналогов и уже в этом году появятся в российской армии и на флоте.

Мнения

16 декабря 2019 г.
Валерий Елманов

Валерий Елманов,
политолог, заслуженный работник культуры РФ:
Спортивный геноцид или Ньюфашизм

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