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

01 декабря 2023 г. :: Технологии

Россия достигла абсолютного рекорда по продажам смартфонов.

В России установлен абсолютный рекорд по продажам смартфонов. C января по ноябрь было реализовано около 27 миллионов аппаратов, что превышает результаты 2020 года. К концу декабря будет продано еще от 2 до 2,5 миллионов устройств. Если эта прогнозная модель оправдается, общий объем продаж в России составит от 33,5 до 34 миллионов смартфонов. В МТС также подтверждают рост продаж смартфонов в 2023 году, достигнувший самых высоких уровней с 2021 года.

30 ноября 2023 г. :: Недвижимость

Покупатели все чаще выбирают жилые комплексы из-за близости инфраструктуры

На рынке недвижимости бизнес-класса клиенты все чаще приобретают жилье из-за близости качественных объектов социальной инфраструктуры — школы или детского сада.

29 ноября 2023 г. :: Недвижимость

В 2023 году в России построят рекордный объем многоквартирного жилья

По итогам 2023 года в России с высокой степенью вероятности будет введено более 51 млн кв. м многоквартирного жилья, что может стать абсолютным рекордом.

10 января 2023 г. :: В мире

RAND: США в случае эскалации могут нанести удар по России для защиты союзников по НАТО

Накануне Рождества корпорация RAND (аналитический центр, обслуживающий американские военные ведомства) выпустила доклад о стратегии эскалации США в противостоянии с Россией.

28 декабря 2022 г. :: Бывший СССР

30 декабря исполняется 100 лет со дня создания нового государства – Союза Советских Социалистических Республик

СССР существовал с 30 декабря 1922 года по 25 декабря 1991 года. Однако мало кому известно, что эта страна продолжала бы существовать и далее, если бы… руководством партии был принят иной проект создания СССР.

29 ноября 2022 г. :: Технологии

Новое слово в электронных технологиях: создан термоэкран

Исследователь Московского университета предложил устройство — термоэкран, который меняет свой цвет под действием тепла.

28 октября 2022 г. :: Наука и образование

Новый способ кодирования информации

Ученые физического факультета МГУ вместе с коллегами из Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН и Национального исследовательского университета МИЭТ придумали способ кодировать информацию по пяти измерениям (5D).

30 сентября 2022 г. :: Политика

В.В. Путин подписал указы о вхождении новых территорий в состав РФ

В Георгиевском зале Большого Кремлевского дворца состоялась церемония подписания договоров о вхождении в РФ Донецкой и Луганской народных республик, а также Запорожской и Херсонской областей.

28 августа 2022 г. :: В мире

Рекордная жара в Европе

Этим летом во многих странах Европы были побиты температурные рекорды. с какими глобальными процессами это связано и как отразится на нашей жизни.

30 июля 2022 г. :: Медицина

В России зафиксировали заражения «кентавром»

В России выявили семь случаев заболевания новым штаммом коронавируса «кентавр», сообщила заместитель директора ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Наталья Пшеничная. По ее словам, эта доля «пока незначительна».

Мнения

28 декабря 2022 г.
Валерий Елманов

Валерий Елманов,
политолог, заслуженный работник культуры РФ:
Если бы не Ленин

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, *выполняет функции иностранного агента:
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, *выполняет функции иностранного агента:
Дожить и пережить президента

08 июля 2015 г.
Юлия Латынина

Юлия Латынина,
Обозреватель "Новой газеты" *выполняет функции иностранного агента:
Наука уничтожать

03 марта 2015 г.
Валерий Панюшкин

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