Особые классы высокоэнтропийных оксидных соединений со структурами магнетоплюмбита и перовскита создали ученые ЮУрГУ. В последних исследованиях они рассмотрели корреляцию химического состава, особенностей структуры, магнитных свойств и энтропийного состояния для ряда представителей этих классов соединений. Результаты работы опубликованы в высокорейтинговых журналах (Q1) и (Q1).
Исследование новых высокоэффективных функциональных материалов продолжают ученые Южно-Уральского государственного университета. Они впервые в мире создали особый класс высокоэнтропийных (содержащих не менее пяти компонентов) оксидных соединений со структурой магнетоплюмбита, а также получили новые образцы представителей класса высокоэнтропийных перовскитов, и теперь изучают их свойства и возможности управления их характеристиками.
Свойства изучаемых многокомпонентных систем, отмечают ученые, тесно связаны с их структурой. Поэтому понимание взаимосвязей ?свойство-состав? позволит вывести закономерности образования высокоэнтропийных соединений. Кроме того, специалисты получат информацию о возможностях плавной ?подстройки? свойств кристаллов.
?Современная электроника идет по пути миниатюризации и, как следствие, ужесточаются требования к возможности оптимизации свойств кристаллов под конкретные задачи. Развитие исследований в области синтеза и изучения свойств высокоэнтропийных фаз такого рода с высокой вероятностью приведёт к созданию новых высокоэффективных функциональных материалов?, – сообщил к.ф.-м.н., старший научный сотрудник НОЦ ?Нанотехнологии? ЮУрГУ Алексей Труханов.
В исследовании участвовали не только ученые ЮУрГУ, но и их коллеги из Республики Беларусь, Китайской Народной Республики и Саудовской Аравии. Однако большая часть экспериментальной работы по синтезу и определению структурных характеристик выполнена в лабораториях Южно-Уральского государственного университета. Расчет энтропийного состояния изученных систем также выполнялся в ЮУрГУ.
?Научная идея, лежащая в основе проводимых исследований, заключается в том, что высокая энтропия смешения позволяет стабилизировать многокомпонентные кристаллические растворы. Варьируя их состав, мы можем существенно и достаточно плавно менять свойства таких материалов, добиваясь их оптимальных значений. В фазах, образованных сложными оксидами, эффект влияния высокой энтропии смешения на стабильность твёрдых растворов мало изучен. Также как слабо изучено влияние высокой конфигурационной энтропии смешения в таких структурах на их свойства, что позволяет нам говорить о том, что теоретический уровень получаемых нами результатов сопоставим с мировым и даже опережает аналогичные зарубежные и отечественные разработки в данной области науки?, – рассказал д.х.н., профессор кафедры Политехнического института Евгений Трофимов.
Специалисты получили многокомпонентные оксидные соединения твердофазным методом – использовались только твердые реагенты без участия растворителей. Данные о стабильных режимах синтеза образцов будут использованы в дальнейших исследованиях. Также ученые проверили магнитные и микроволновые характеристики экспериментальных образцов. Это важнейшие свойства полученных соединений.
?Полученные результаты являются важным вкладом в теоретические основы планомерных исследований в рамках данного направления, которые будут направлены как на получение фундаментальных знаний, так и на прикладные разработки. Анализ полученных результатов уже позволил сформулировать рекомендации по использованию кристаллических структур, полученных в процессе исследования, для изготовления компонентов электронной техники?, – прокомментировал д.х.н., директор НИИ ?Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии?, заведующий кафедрой Политехнического института Денис Винник.
Создание на основе разработанных материалов деталей и устройств электроники – следующий шаг работы научного коллектива.
Отметим, что исследования поддержаны РНФ и выполняются в рамках проектов ?Создание и исследование свойств высокоэнтропийных оксидных фаз со структурой магнетоплюмбита? и ?Создание и исследование высокоэнтропийных фаз со структурой перовскита?.
Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) – это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В Год науки и технологий ЮУрГУ примет участие в конкурсе по программе ?Приоритет–2030?. Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).
СМИ о нас:
Научная Россия: