Новости

Учёные ЮУрГУ изучили возможности управления свойствами оксидных систем

21 декабря 2020 Рубрика: Исследования и разработки, Новости организаций Ключевые слова: СПбПУ, наночастицы, металлические наночастицы, наночастицы серебра

Учёные Южно-Уральского госуниверситета исследовали возможности управления магнитными свойствами сложных оксидных систем. Об этом 18 декабря сообщили корреспонденту ИА REGNUM в вузе.

Исследование сложных оксидов железа, а также создание функциональных материалов на их основе, является одним из самых интенсивно развивающихся направлений деятельности учёных вуза. В новом исследовании в качестве объекта для изучения специалисты выбрали ферриты, имеющие структуру шпинели, изменив при этом их магнитные свойства с помощью модификации химического состава — замещения ионов железа.

В исследовании участвовала международная группа учёных, в которую кроме представителей ЮУрГУ вошли их коллеги из Индии, Белоруссии и Саудовской Аравии. Они рассмотрели ферриты системы Co-Ni с двойным замещением ионов железа ионами тулия и тербия. Специалистов в химии заинтересовали магнитные свойства изучаемых соединений, которые проявляются в ферритах при переходе на наноразмерный уровень. В ходе исследования были выявлены особенности распределения ионов-заместителей в структуре феррит-шпинели. Актуальность этого исследования оказалась обусловлена определением корреляции распределения замещающих ионов в феррит-шпинели и влиянием данного фактора на магнитные свойства в условиях двойного замещения ионов железа сопоставимыми по радиусу ионами Tm и Tb.

«Образцы были синтезированы золь-гель методом, позволяющим создавать наноразмерные сложные оксиды, — отмечает профессор, заведующий кафедрой «Материаловедение и физико-химии материалов», директор научно-исследовательского института «Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии» ЮУрГУ Денис Винник. — Однако при синтезе было применено ультразвуковое ассистирование, что позволило добиться более гомогенного распределения замещающих ионов, а также позволило уменьшить средний размер кристаллитов».

Синтез провели учёные из Саудовской Аравии. А исследование микроструктурных параметров, как и магнитных свойств наноразмерных феррит-шпинелей, выполнили на базе научно-образовательного центра «Нанотехнологии» ЮУрГУ. В итоге специалисты выявили интересную особенность исследуемых оксидов. Оказалось, что с ростом степени замещения ионов железа на ионы с большими радиусами параметр элементарной ячейки уменьшался, хотя теоретически должен был увеличиться.

Учёные предположили, что аномалия, проявляющаяся незначительным уменьшением параметров элементарной ячейки при увеличении степени замещения, может быть следствием эффекта поверхностного сжатия нанокристаллитов. В частности, уменьшение размера кристаллита, которое обусловлено влиянием замещения ионами Tm и Tb, привело к росту доли поверхностного слоя.

«Это, как известно, может приводить к эффекту поверхностного сжатия в наноразмерных кристаллитах, и, как следствие, к деформации элементарной ячейки», — говорит старший научный сотрудник НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ Алексей Труханов.

Пока работа учёных носит теоретический характер. Однако на её основе можно вести дальнейшие исследования по синтезированию соединений сложных оксидов железа и корректированию их свойств. Учёные планируют исследовать функциональные свойства феррит-шпинели в области поглощения электромагнитного излучения. Они отмечают, что изучаемые химические соединения могут использоваться в электронике для создания сенсоров и в биомедицине для адресной доставки лекарств или контрастной визуализации.

Добавим, исследования в области материаловедения — это одно из трёх стратегических направлений развития образовательной и научной деятельности ЮУрГУ совместно с цифровой индустрией и экологией.

ЮУрГУ является участником Проекта «5-100», который призван повысить конкурентоспособность университетов РФ среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Результаты данного исследования были опубликованы в высокорейтинговом журнале Nanomaterials (Q1).

ИСТОРИЯ ВОПРОСА
В 2018 году наука впервые стала национальным проектом федерального масштаба. Проект рассчитан на период до 31 декабря 2024 года. Планируемый объём финансирования в данный нацпроект на начальном этапе составляет около 635 млрд рублей. Основной целью нацпроекта «Наука» является нахождение России в пятёрке ведущих стран мира в сфере научных исследований и разработок.

Добавить комментарий

  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31