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.
На «Иннопроме-2026» власти Ростовской области и таганрогский завод «Красный котельщик» договорились о запуске производства электронасосных агрегатов. Инвестиции превысят 400 млн рублей, в регионе появятся десятки рабочих мест.
Структура Ростеха и правительство Кировской области подписали на «Иннопроме» соглашение о цифровой трансформации региона. Школы, больницы и городскую инфраструктуру переведут на защищённое российское ПО и «умные» системы для транспорта, ЖКХ и безопасности.
В Алтайском краевом кардиодиспансере впервые провели операцию на открытом сердце беременной пациентке на 23-й неделе. У жительницы Кулунды удалили миксому левого предсердия; беременность сохранили, операция и восстановление прошли без осложнений.
В День Республики Алтай, 3 июля, у села Подгорное открыли Платовский мост через Катунь, который строили 16 лет. Переправа за 1,7 млрд рублей соединяет Республику Алтай с Алтайским краем и возвращает связь с республикой более чем 500 жителям Подгорного.
В Нижегородской области открыли рабочее движение по части западного обхода Арзамаса — участку 4,6 км от кольца у посёлка Выездное. Дорога выведет транзит и поток паломников в Дивеево и Саров из центра города; полностью обход длиной 5,183 км достроят к концу 2026 года.
Хирурги центра имени Пирогова ФМБА впервые в Мурманской области выполнили протезирование аорты с сохранением кровоснабжения внутренних органов. Пациента с опасной аневризмой спасли, а помощь оказали бесплатно по федеральной квоте.
В Челябинске запустили движение по путепроводу в посёлке Новосинеглазово. Мост длиной около 90 метров избавил жителей от ежедневных пробок перед железнодорожным переездом, где приходилось подолгу ждать поезда.
С 1 июля билеты на маршрутах между Кстовом и Нижним Новгородом выросли в цене, а на одном из направлений проезд теперь дороже, чем в самой областной столице. Минтранс начал проверку перевозчика, который к тому же продолжил брать оплату наличными.
В Шаблыкинском районе Орловской области «Щёлково Агрохим» открыло семеноводческий центр полного цикла «Курсар» мощностью 20 тыс. тонн семян в год. Инвестиции превысили 500 млн рублей; предприятие нацелено на импортозамещение семян сои и рапса для хозяйств Центрального Черноземья.
«АвтоВАЗ» запустил серийную сборку Lada Vesta в финальной версии 5.0 с автоматическим климат-контролем и телематикой Lada Connect. Первые машины дойдут до дилеров во второй половине июля, а 20 июля стартует и производство обновлённой Lada Niva Legend.
