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

10 апреля 2019 г. :: Медицина

Из чёрных муравьёв-древоточцев выделен новый штамм актинобактерий

Межфакультетская коллаборация учёных МГУ при участии специалистов Сколковского института науки и технологий выделила из муравьёв новый штамм актинобактерий, вырабатывающий вещество с антибиотическим действием.

22 марта 2019 г. :: Медицина

Химики МГУ «соединили» мирамистин с наноалмазами

Сотрудники химического факультета МГУ исследовали способность лекарственных препаратов адсорбироваться на поверхности наноалмазов на примере известного антисептика мирамистина.

11 марта 2019 г. :: Медицина

Сотрудничество в области регенеративной медицины

Нижегородские и американские медики договорились о сотрудничестве в области регенеративной медицины.

05 марта 2019 г. :: Экономика

Нижегородская область привлекла 7,4 миллиарда рублей инвестиций

За счет сотрудничества с Фондом развития промышленности (ФРП) Нижегородская область сумела привлечь 7,42 миллиарда рублей инвестиций.

01 марта 2019 г. :: Культура

В Нижегородской области отреставрировали рекордное число объектов культурного наследия

По итогам прошедшего года в Нижегородской области отреставрировали 100 объектов культурного наследия и еще 50 внесли в реестр, что стало рекордом для региона, сообщил губернатор Глеб Никитин.

27 февраля 2019 г. :: Экономика

Нижегородская область заняла 11 место в РФ по объему несырьевого экспорта

В 2018 году объем несырьевого неэнергетического экспорта Нижегородской области превысил 4 миллиарда долларов, что вывело регион на 11 место по этому показателю в РФ и первое место в ПФО.

25 февраля 2019 г. :: Экологический дозор

Прошло первое заседание рабочей группы Госсовета по экологии

Губернатор Нижегородской области Глеб Никитин провел первое заседание рабочей группы Государственного совета России по направлению «Экология и природные ресурсы».

25 февраля 2019 г. :: Наука и образование

ННГУ получит субсидию на повышение международной конкурентоспособности

Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского вошел в число российских вузов, которые в 2019 году получат федеральные субсидии в целях повышения их конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров

20 февраля 2019 г. :: Экономика

Полёт на Ямал

О мощнейших ледоколах, самой большой «сгущенке» и -35°C

12 января 2019 г. :: Криминал

Нижегородское УФАС обнаружило признаки сговора

Признаки сговора обнаружены Нижегородским УФАС между МКУ «Главное Управление по капитальному строительству города Нижнего Новгорода» («ГлавУКС») и 15 организациями и одним частным предпринимателем.

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