ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


ИРНAP05130165, Номер госрегистрации0118РК00511

НаименованиеРазработка и физические основы новых кристаллических систем в классе мультиферроиков

Приоритетное направлениеРациональное использование природных ресурсов, в том числе водных ресурсов, геология, переработка, новые материалы и технологии, безопасные изделия и конструкции

Вид исследованияФундаментальное

ЗаявительРеспубликанское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Казахский государственный женский педагогический университет"

Научный руководительМатаев Мухаметкали Мусагалиевич

Балл ГНТЭ29.67

Общая одобренная сумма33220000


Ожидаемые результаты

При реализации проекта будут получены следующие результаты: Проведено комплексное исследование структурных, магнитных, резонансных и транспортных свойств, впервые синтезированных поликристаллов сложных ферритов. При изучении фазовой неоднородности будут исследованы частотно-полевых зависимостей спектров магнитного резонанса, определены области температуры магнитного фазового перехода. Экспериментально будут изучено влияние транспортного тока на спектр магнитного резонанса в поликристаллах сложных ферритов.


Скачать отчет за 2018 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2018 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Соединения ферритов висмута с щелочноземельными и редкоземельными оксидами металлов в системе -Bі2O3-MeO-Fe2O3 – BiMeIIFeO4 (MII = Mg, Ca, Ba, Sr).

Цель работы

Настоящий проект направлен на решение фундаментальной проблемы по конструированию новых композитных, поликристаллических и наноразмерных материалов в классе мультиферроиков и разработку физических основ явлений, определяющих восприимчивость к магнитным и электрическим воздействиям.

Методы исследования

Рентгенографические исследования, исследование поверхности образца и механических, магнитных, электрических свойств синтезированных фаз, электронно-микроскопическое измерение

Полученные результаты и новизна

Проведено комплексное исследование структурных, магнитных, резонансных и транспортных свойств, впервые синтезированных поликристаллов сложных ферритов. При изучении фазовой неоднородности будут исследованы частотно-полевых зависимостей спектров магнитного резонанса, определены области температуры магнитного фазового перехода. Экспериментально будут изучено влияние транспортного тока на спектр магнитного резонанса в поликристаллах сложных ферритов.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

- существенное снижение энергозатрат; - сокращение процесса синтеза; - оптимизация процесса

Область применения

Жесткие ферриты щелочноземельных металлов (Ba, Ca, Mg, Sr) будут использованы: 1. в качестве фокусирующих магнитов для телевизионных трубок; 2. в качестве материла для хранения данных и также полезны в качестве устройств памяти компьютера; 3. в качестве реактива для обработки загрязненных сточных вод из промышленности; 4. в качестве компонента электронного фильтра, СВЧ-устройств, магнитных переключателей и элементов памяти для компьютеров.

Скачать отчет за 2019 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2019 год

Объект исследования, разработки или проектирования

Объектом исследования был выбран ранее неизученный сложный перовскитообразный манганит BixR1-xMnO3 (0.1 – 0.8) диспрозия.

Цель работы

Целью является синтез и исследование рентгенографических, магнитных, физико химических свойств сложных оксидов, а также исследование влияния замещения ионов висмута и редкоземельных элементов на кристаллическую структуру, локальные валентные, магнитные и кристаллографические состояния ионов марганца.

Методы исследования

 изучены структурные свойства манганитов методом РФА (монокристаллы, поликристаллы);  для поликристаллов и нанокомпозитов исследованы шероховатости и магнитной микроструктуры на электронном микроскоре (монокристаллы, пленки, некоторые специально подготовленные порошки);  исследованы высокотемпературная теплоемкостб (Cp) сложнооксидных манганитов;  измерены магнитных свойств в полях до 50 кЭ и в интервале T = 4-800 K;

Полученные результаты и новизна

1) Впервые манганит BixR1-xMnO3 (0.1 – 0.8) был синтезирован четырьмя различными методами (твердофазный, золь-гель, цитрат-нитратный, Печини), разработана схема синтеза манганитов - метода Печини; 2) Установлено, что манганиты, синтезированные методом Печини, кристаллизуются в орторомбической сингонии при х =0,1, 0,2, кристаллизуются в тетрагональной сингонии при х =0,3, кристаллируются в кубической сингонии при х =0,8. 3) В результате электронно-сканировочного микроскопа установлено, что порошки мананитов, синтезированные золь-гелевыми и цитратно – нитратными методами, распределены на микроразмере, а что касается метода Печини, обладают микроразмером при х=0,1, а по мере повышения значения х обладают наноразмером. 4) Высокие значения, наблюдаемые на низких частотах, могут быть объяснены сдвиговой поляризацией пространственного заряда, создаваемого неоднородными диэлектрическими структурами, такими как пористость, грануляция и комбинации двух разных проводящих материалов. 5) Исследована теплоемкость висмут-диспрозия манганита. 6) Манганиты, синтезированные при низких температурах, указывают на ферромагнитные свойства, а при температуре 40-45К образуется небольшое магнитное возбуждение, которое считается остаточным магнитным возбуждением, манганит относится к постоянному парамагнитному.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

- существенное снижение энергозатрат; - сокращение процесса синтеза; - оптимизация процесса

Область применения

Раскрытие сверхвысокой проводимости и сверхвысоких магнитных сопротивлений в купратах и манганитах редких металлов, допированных окисями щелочно-земляных металлов, вызвало большой интерес к проведению многих исследований в области современной электроники. Установлено, что подобные соединения имеют также высокую диэлектрическую ликвидность. Такие соединения имеют большое значение в создании суперконденсатора большой емкости с магнитными дисками высокой плотности, датчиками магнитного поля и современными суперкомпьютерами, смартфонами, айфонами и т. д.

Скачать отчет за 2020 год (Русская версия) Скачать отчет за 2020 год (Английская версия)

Реферат (Абстракт) - 2020 год

Объект исследования, разработки или проектирования

В качестве объектов исследования выбраны многокомпонентные соединения редкоземельных и переходных металлов; наноструктуры и твердые электролиты.

Цель работы

Целью является синтез и исследование рентгенографических, магнитных, физико-химических свойств сложных оксидов, а также исследование влияния замещения ионов висмута и редкоземельных элементов на кристаллическую структуру, локальные валентные, магнитные и кристаллографические состояния ионов марганца

Методы исследования

- проведение высокотемпературного твердофазного синтеза новых сложноооксидных соединений; - определение типов сингонии и параметров решеток синтезированных сложноооксидных соединений; - исследование калориметрическим методом температурных зависимостей теплоемкостей исследуемых сложнооксидных соединений в интервале температур 298,15 – 673 К; - исследование магнитных характеристик, диэлектрической проницаемости, электросопротивления ряда сложнооксидных соединений.

Полученные результаты и новизна

В результате проведенных исследований установлено, что в композите DyMn2O5 – Mn3O4 образуется система связанных наночастиц, что приводит к отличию магнитных свойств композита от свойств исходных материалов. Установлено, что при низких температурах магнитное поведение не может быть описано алгебраическим сложением исходных кривых материалов, также имеет место увеличение температуры перехода в неупорядоченное состояние (T  65 K). Из-за кислородной нестехиометрии имеется небольшая примесь магнитной фазы (предположительно DyMnO3) с температурой упорядочения T  230 K. Данные магнитного резонанса уверенно указывают на наличие ансамбля наночастиц Mn3O4. Для фазы DyMn2O5 спектр поглощения связывается с магнитным резонансом в ансамбле сильно анизотропных частиц со случайным распределением осей анизотропии. В последнем случае остаются открытыми вопросы о величине магнитной анизотропии в гранулах и межчастичном взаимодействии на границах раздела гранул.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

- существенное снижение энергозатрат; - сокращение процесса синтеза; - оптимизация процесса

Область применения

Раскрытие сверхвысокой проводимости и сверхвысоких магнитных сопротивлений в купратах и манганитах редких металлов, допированных окисями щелочно-земляных металлов, вызвало большой интерес к проведению многих исследований в области современной электроники. Установлено, что подобные соединения имеют также высокую диэлектрическую ликвидность. Такие соединения имеют большое значение в создании суперконденсатора большой емкости с магнитными дисками высокой плотности, датчиками магнитного поля и современными суперкомпьютерами, смартфонами, айфонами и т. д.