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.
Россия официально объявила о проведении обновлённого конкурса «Интервидение» в 2025 году. Как советское наследие превращается в площадку для культурного диалога стран БРИКС.
Профсоюз педагогов предложил считать сверхурочными часами нагрузку свыше 18 уроков в неделю. Минпросвещения игнорирует проблему, а коллеги-эксперты спорят: повышение ставок или оплата переработок спасёт школы от коллапса?
Вице-премьер Татьяна Голикова обозначила приоритеты масштабного нацпроекта по здоровью — от замедления старения клеток до персонализированных препаратов против рака. Рассказываем, на что пойдут деньги и какие технологии станут доступнее.
После столкновения пассажирского самолета и военного вертолета над Вашингтоном Дональд Трамп предположил, что экипаж вертолета мог не заметить лайнер из-за очков ночного видения. Расследование продолжается, но уже сейчас возникают вопросы к действиям пилотов и диспетчеров.
Администрация Трампа объявила о создании масштабной системы противоракетной обороны, напоминающей программу Рейгана, и радикальных изменениях в вооруженных силах — от запрета трансгендерам служить до реабилитации противников вакцин.
За одну ночь силы ПВО РФ перехватили 104 беспилотника, атаковавших девять регионов. Подробности операции и последствия инцидента в Кстово.
Миниатюрное устройство на основе ДНК-аптамеров способно выявлять раковые клетки в крови до образования вторичных опухолей — новая технология может спасти тысячи жизней.
Кавалер трёх орденов Мужества Александр Тихонов, участник президентской программы «Время героев», назначен заместителем полпреда в ПФО. Подробности карьерного взлёта ветерана СВО и стратегические задачи нового назначения — в эксклюзивном материале.
227 человек бросили вызов алгоритмам: стартовал отборочный этап бесплатной «Школы 21», где возраст и дипломы не имеют значения
Расследование громкого дела о хищении 200 млн рублей у Ларисы Долиной: как рецидивист из Марий Эл создал сеть подставных лиц, заставил певицу продать квартиру и почему расплачиваться за аферу будут десятки людей.
