На Южном Урале создали новые магнитные материалы для электроники
23 Января 2023
Фото: пресс-служба ЮУрГУ
В них замещают атомы, придавая веществу нужные полезные свойства.
В рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом, ученые ЮУрГУ создают новые магнитные материалы, свойства которых можно «настраивать» изменением их химического состава. Это упростит разработку новых электронных устройств СВЧ-диапазона, датчиков температуры, материалов для защиты от электромагнитного излучения, постоянных магнитов.
«Магнитные материалы возможно синтезировать разными способами, от этого зависят свойства материала. При этом состав вещества может оставаться прежним. Мы синтезируем новые магнитные вещества методом так называемого высокоэнтропийного подхода», — комментирует руководитель проекта, заведующий кафедрой «Материаловедение и физико-химия материалов», доктор химических наук, профессор РАН Денис Винник.
Этот метод учитывает многокомпонентную природу материала, сложные взаимосвязи между составными элементами. А в итоге намного повышается его прочность, пластичность и другие заданные свойства. Ученые лаборатории роста кристаллов усложняют состав магнитного материала. В нем замещают атомы железа другими элементами, такими как алюминий, хром, галлий, индий, кобальт в различных концентрациях. Это кардинально меняет «поведение» материала.
«В первую очередь мы решали задачу создания вещества, которое сохранило бы базовую структуру, а при этом большая часть атомов железа оказалась замененной на атомы других элементов. Поэтому создаваемый материал будет обладать измененными магнитными свойствами», — сообщил доцент кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов», заведующий лабораторией роста кристаллов Владимир Живулин.
В ходе исследования ученые получили более десяти экспериментальных образцов новых материалов, больше половины из которых показали свою пригодность к исследованию магнитных свойств. По словам профессора кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов» Евгения Трофимова, постепенное увеличение числа элементов, которые в кристаллической решетке встают на позиции атомов железа, дает непрерывный ряд. Это позволяет судить о влиянии происходящих изменений в структуре вещества на его магнитные свойства.
«Исследование взаимосвязи свойств изучаемых многокомпонентных систем с их структурой полезно для понимания не только свойств высокоэнтропийных оксидов, но и для любых типов веществ. Проводимые исследования не имеют аналогов в мире», — говорит Денис Винник.
Этот проект — продолжение другого, поддержанного РНФ в 2018 году. В течение двух лет на реализацию гранта выделяется ежегодно по 6 млн рублей. Сейчас ученые развивают методики создания таких веществ. По мнению экспертов, новые материалы могут совершить переворот в электронике, машиностроении, авиастроении, космической технике.
«Магнитные материалы возможно синтезировать разными способами, от этого зависят свойства материала. При этом состав вещества может оставаться прежним. Мы синтезируем новые магнитные вещества методом так называемого высокоэнтропийного подхода», — комментирует руководитель проекта, заведующий кафедрой «Материаловедение и физико-химия материалов», доктор химических наук, профессор РАН Денис Винник.
Этот метод учитывает многокомпонентную природу материала, сложные взаимосвязи между составными элементами. А в итоге намного повышается его прочность, пластичность и другие заданные свойства. Ученые лаборатории роста кристаллов усложняют состав магнитного материала. В нем замещают атомы железа другими элементами, такими как алюминий, хром, галлий, индий, кобальт в различных концентрациях. Это кардинально меняет «поведение» материала.
«В первую очередь мы решали задачу создания вещества, которое сохранило бы базовую структуру, а при этом большая часть атомов железа оказалась замененной на атомы других элементов. Поэтому создаваемый материал будет обладать измененными магнитными свойствами», — сообщил доцент кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов», заведующий лабораторией роста кристаллов Владимир Живулин.
В ходе исследования ученые получили более десяти экспериментальных образцов новых материалов, больше половины из которых показали свою пригодность к исследованию магнитных свойств. По словам профессора кафедры «Материаловедение и физико-химия материалов» Евгения Трофимова, постепенное увеличение числа элементов, которые в кристаллической решетке встают на позиции атомов железа, дает непрерывный ряд. Это позволяет судить о влиянии происходящих изменений в структуре вещества на его магнитные свойства.
«Исследование взаимосвязи свойств изучаемых многокомпонентных систем с их структурой полезно для понимания не только свойств высокоэнтропийных оксидов, но и для любых типов веществ. Проводимые исследования не имеют аналогов в мире», — говорит Денис Винник.
Этот проект — продолжение другого, поддержанного РНФ в 2018 году. В течение двух лет на реализацию гранта выделяется ежегодно по 6 млн рублей. Сейчас ученые развивают методики создания таких веществ. По мнению экспертов, новые материалы могут совершить переворот в электронике, машиностроении, авиастроении, космической технике.
Поделиться
