| 3 |
1 января 2010 г.-30 июня 2010 г. |
Исследование кинетических и термодинамических свойств интерметаллических соединений с магнитокалорическим эффектом вблизи комнатной температуры |
| Результаты этапа: Исследована ядерная спин-решеточная релаксация в новых термоэлектрических материалах FeSb2 и RuSb2. Экспериментально определены величины энергетической щели в этих полупроводниках, а также выявлены особенности электронных взаимодействий в этих соединениях, определяющих аномально большое значение термо-Э.Д.С. при низких температурах (~ 45 mV/K при 10 К в FeSb2). Синтезированы образцы манганитов допированных мессбауэровскими зондовыми атомами 57Fe (0.5 - 2 ат.%): CaCuxMn7-xO12:57Fe (x = 0.5; 0.7; 1; 1.5; 2.5). Проведен анализ кислородной стехиометрии и измерены порошковые рентгеновские дифрактограммы синтезированных образцов. Измерены мессбауэровские спектры на ядрах 57Fe. Проведена математическая обработка и анализ мессбауэровских данных. -Исследованы физические свойства низкоразмерных металлооксидов типа Cu2As2O7, включая теплоемкость и намагниченность в интервале 2 – 300 К. Проведен анализ данных термодинамических измерений. Измерено электросопротивление интерметаллических соединений типа YbInCu4 в окрестности валентного фазового перехода. Проведен анализ различных вкладов в электросопротивление указанных соединений в широком интервале температур. Исследованы температурные зависимости большой и малой сверхпроводящих щелей L и S соответственно у поликристаллических образцов FeSe в интервале температур от 4,2 К до критической температуры Tc. Исследованы температурные зависимости сопротивления и полевые зависимости намагниченности кобальтитов редкоземельных элементов. Исследованы температурные зависимости сопротивления в серии интерметаллических сплавов NiCoMnIn. Изучены металлооксидные соединения семейства лангаситов на основе свинца и стронция. Изготовлены поликристаллические образцы методом твердофазного синтеза, проверен фазовый состав при помощи рентгенофазового анализа, исследованы магнитные свойства (в частности, магнитная восприимчивость и намагниченность). Проведен синтез соединений на базе халькогенидов железа с общей формулой Fe2La2Khalk2O3, (Khalk = S, Se). Измерены порошковые рентгеновские дифрактограммы синтезированных образцов и проведен элементный анализ образцов. Измерены ЭПР спектры 2-х образцов La2Li0.5Co0.5O4:57Fe и YbNi0.9957Fe0.01O3 в температурном интервале 90 – 300 К. Проведена математическая обработка и анализ данных ЭПР-спектроскопии. Проведена модернизация ЭПР-спектрометра для работы при низких температурах (5 – 273 К) и введена в эксплуатацию гелиевая продувная система термостатирования.
Все проведенные исследования соответствуют требованиям технического задания. Полученные результаты соответствуют мировому уровню. Они представлены в 7 статьях. Участниками проекта читаются лекции в научно – образовательном центре МГУ по нанотехнологиям в рамках курсов: ”Физика конденсированного состояния и наносистем”, ”Экспериментальные методы исследования наноматериалов”. Задачи проекта выполнены полностью.
|
| 4 |
1 июля 2010 г.-5 декабря 2010 г. |
Исследование кинетических и термодинамических свойств фрустрированных магнитных соединений |
| Результаты этапа: Исследованы фазовые переходы и спиновая динамика в квази-одномерных квантовых спиновых системах S=1/2 LiCu2O2 и NaCu2O2 методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на ядрах 7Li и 23Na. Установлены магнитные фазовые диаграммы этих соединений. Синтезированы SrCo0.9957Fe0.01O3, SrCo0.99119Sn0.01O3, Ag57FeO2. Проведен химический анализ (кислородная стехиометрия) и измерение порошковых рентгеновских дифрактограмм синтезированных образцов. Измерены мессбауэровские спектры на ядрах 57Fe и 119Sn. Проведена математическая обработка и анализ мессбауэровских данных. Исследованы физические свойств новых низкоразмерных металлооксидов типа Y2Cu2O5, включая теплоемкость и намагниченность в интервале 2 – 300 К. Исследованы термодинамические и диэлектрические свойства металлооксидных соединений семейства лангаситов на основе свинца и стронция. Проведен теоретический анализ кинетических и термодинамических свойств интерметаллических соединений на основе иттербия в окрестности валентного фазового перехода. Выполнен теоретический анализ температурных зависимостей сверхпроводящих щелей L и S для двухщелевых сверхпроводников; оценены константы электрон-фононного взаимодействия для двухщелевых сверхпроводников из экспериментальных данных. Исследованы температурные зависимости намагниченности кобальтитов редкоземельных элементов. Исследован магитокалорический эффект в интерметаллических сплавах типа NiCoMnIn. Исследованы термодинамические и кинетические свойства новых слоистых соединений на базе железа. Измерены ЭПР спектры 3-х образцов La2Li0.5Ni0.5O4:57Fe, приготовленных разными способами, в температурном интервале 90 – 300 К. Проведена математическая обработка и анализ данных ЭПР-спектроскопии.
Все проведенные исследования соответствуют требованиям технического задания. Полученные результаты соответствуют мировому уровню. Они представлены в 3 статьях, а также в виде 11 тезисов на 2 международных конференциях. Участниками проекта читаются лекции в научно – образовательном центре МГУ по нанотехнологиям в рамках курсов: ”Физика конденсированного состояния и наносистем”, ”Экспериментальные методы исследования наноматериалов”. Задачи проекта выполнены полностью.
|
| 5 |
5 декабря 2010 г.-5 мая 2011 г. |
Исследование кинетических и термодинамических свойств фрустрированных магнитных соединений |
| Результаты этапа: На отчетном этапе исследованы магнитные свойства наночастиц на основе оксидов железа методом Мессбауэровской спектроскопии и ЯМР. Установлена взаимосвязь магнитных характеристик со структурой и размерами магнитных наночастиц. Синтезированы допированные мессбауэровскими зондовыми атомами образцы кобальтитов редкоземельных элементов со структурой перовскита. Проведен их химический анализ, а также измерены мессбауэровские спектры на ядрах 57Fe и 119Sn. Исследованы физические свойства новых низкоразмерных металлооксидов типа Cr3(PO4)2 в интервале 2 – 300 К. Исследованы магнитные свойства новых металлооксидных соединений Sr2FeMoO6 с различными степенями беспорядка в расположении ионов железа и молибдена в керамике. Исследованы магнитные свойства новых металлооксидных соединений семейства лангаситов, содержащих ионы Co2+ и Mn2+. Измерены ЭПР спектры образцов низкоразмерных купратов, легированных зондовыми мессбауэровскими атомами в низкотемпературном интервале. Проведена их математическая обработка и анализ. Исследованы кинетические и термодинамические свойства аморфных интерметаллических соединений с целью сопоставления их функциональных параметров с кристаллическими веществами. Определена связь между критической температурой Tc и величиной большой сверхпроводящей щели L у двухщелевых сверхпроводников с разной степенью дефектности; определено отношение L/S у таких сверхпроводников. Cинтезированы монокристаллы новых низкоразмерных фаз FeTe. Проведена модернизация установки для измерения прямого магнетокалорического эффекта. Модернизирована установка для измерений в импульсных магнитных полях.
Все проведенные исследования соответствуют требованиям технического задания. Полученные результаты соответствуют мировому уровню. Они представлены в 2 статьях. Участниками проекта читаются лекции в научно – образовательном центре МГУ по нанотехнологиям в рамках курсов: ”Физика конденсированного состояния и наносистем”, ”Экспериментальные методы исследования наноматериалов”.Задачи проекта выполнены полностью.
|
| 6 |
6 мая 2011 г.-5 сентября 2011 г. |
Исследование возможностей направленного транспорта тепла в низкоразмер-ных магнетиках |
| Результаты этапа: Для генерации холода при комнатных температурах и создания экологически безопасных твердотельных холодильников с высоким коэффициентом полезного действия предложено использование прецизионных интерметаллических сплавов Гейслера на базе переходных металлов. В этих сплавах достигнуты рекордные значения магнитокалорического эффекта при переходе из парамагнитной в ферромагнитную фазу в аустенитном состоянии вещества и при переходе из высокотемпературной ферромагниной аустенитной фазы в низкотемпературную парамагнитную мартенситную фазу. Это принципиально новый результат, полностью отве-чающий значимости работ, определяющих мировой уровень.
Для перераспределения тепловой энергии в широком интервале температур предложено использование низкоразмерных магнетиков на базе сложных оксидов переходных металлов. Резкая анизотропия теплового транспорта, обнаруженная в таких объектах обязана аддитив-ному вкладу квазиодномерных магнонов – элементарных возбуждений в неупорядоченных магнитных системах. Работы исполнителей проекта в этом направлении практически задают мировой уровень исследований.
Синтез и исследование базовых кинетических и термодинамических характеристик но-вых сверхпроводников на основе пниктидов и халькогенидов железа позволили поддержать паритет отечественной науки в этой ключевой области передовых энергосберегающих техно-логий и раскрыли потенциал этих объектов в практических приложениях. Эти работы выпол-нялись в широкой международной кооперации, формируя тем самым мировой уровень иссле-дований сверхпроводящих материалов.
|
