ИСТИНА

Фундаментальная проблема, на решение которой направлен данный междисциплинарный проект, – направленный синтез новых веществ и материалов с заданными физическими свойствами на основе наноразмерных квазимолекулярных и супрамолекулярных систем. В ее рамках решается задача по разработка методов направленного синтеза низкоразмерных наноблочных соединений и методов управления их физико-химическими свойствами. Проект предусматривает 2 основных направления исследований: а) создание новых квазидвумерных соединений с анизотропной проводимостью на основе наноразмерных систем гетерометаллических связей; б) создание упорядоченных состояний в наноразмерных металлических системах на основе конкурирующих коллективных электронных взаимодействий (магнитное упорядочение, сверхпроводимость). В ходе исследований предполагается осуществить синтез смешанных халькогенидов и пниктидов переходного(3d-металлы от Ti до Ni, Pd, Pt)-непереходного (13-15 группы) металлов, установить их кристаллическое и электронное строение, определить физические свойства (электрические и магнитные) и влияние на них изменений в составе и строении наноблочных ансамблей.

Осуществлен направленный поиск новых наноблочных халькогенидов переходного-непереходного металлов в богатых d-металлом областях более 50 тройных и четверных систем: блочных - Ni-Ti-Ga-Q, Ni-Fe-Ga-Q, Ni-Mn-Ga-Q, Ni-V-Ga-Q, Ni-Fe-Ge-Q, Ni-Fe-Ge-Q, Ni-Co-Ge-Q, Ni-Ti-Ge-Q, Ni-V-Ge-Q, Ni-Pd-Ga-Q, Ni-Pd-Sn-Q, Ni-Pd-Sb-Q, Ni-Pt-Ga-Q, Ni-Pt-Sn-Q, Ni-Pt-Sb-Q (Q=S, Se, Te), Pd-Al-Q, Pd-Ga-Q, Pd-In-Q, Pd-Sn-Te, Pd-Sb-Q, Pd-Pb-Te, Pd-Bi-Te (Q=S, Se, Te); слоистых - Ni-M-Ga-Te (M=Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Pd, Pt), Ni-M-Sn-Te (M=V, Mn, Fe, Co, Pd, Pt), Pd-Sn-Te, Pd-Sb-Te, Pd-Pb-Te, Pd-Bi-Te; обнаружено более 30 новых соединений, установлено их кристаллическое строение, для представителей всех классов исследована электронная структура и электрофизические свойства. По данным РФА, РСтА, ЛРСА, ЭД и ПЭМ ВР установлена возможность замещения до 5% никеля на железо или до 10% - на палладий в квазидвумерных наноблочных халькогенидах типа Ni6-xMQ2 для М=Ga, Ge, Sn, до 75% никеля на железо – в слоистых галлиевых и оловянных теллуридах, до 30% никеля на палладий – в слоистых галлиевых и германиевых теллуридах; для M=Ti, V, Cr, Mn, Co показано отсутствие замещения. Установлено возникновение низкотемпературного магнитного упорядочения при частичном замещении никеля на железо в блочных фазах и изменение магнитных свойств слоистых теллуридов внедрении железа от парамагнетизма Паули к парамагнетизму Кюри-Вейсса и возникновению ферромагнитного упорядочения при низких температурах, исследована взаимосвязь между магнитными свойствами и характером замещения. Установлено возникновение магнитного упорядочения в наноблочной фазе Fe5GeTe2 ниже 190К и исследована его природа. Предложены новые методики синтеза пниктидов и халькогенидов сольвотермальным методом и из расплава металла. Обнаружена и изучена с помощью комбинации ЯМР, ЯКР и расчетов зонной структуры магнитная аномалия в Re3As7. Установлены кристаллические и электронные структуры новых квазидвумерных блочных селенидов палладия-индия с различной толщиной гетерометаллического блока и структуры новых слоистых теллуридов палладия-непереходного металла (Sn, Sb, In, Bi, Pb). Для семейства слоистых теллуридов Ni3-хGaТe2 установлены концентрационные границы, электропроводность и магнитные свойства, модулированная структура и зависимость структуры от содержания никеля по данным РСтА, ЛРСА, ЭД и ПЭМ высокого разрешения, на неэмпирическом уровне рассчитана электронная структура. Установлена взаимосвязь между кристаллической, электронной структурой, тепло- и электрофизическими свойствами слоистых теллургалогенидов висмута. На основе полученных экспериментальных данных предложены принципы направленного воздействия на электрофизические и магнитные свойства наноблочных соединений на основе гетерометаллических связей.