Конференції
  1. Головна
  2. Структура
  3. Фізико-хімія і технології наноструктурних і функціональних матеріалів
  4. 04. Відділ функціональних оксидних матеріалів

04. Відділ функціональних оксидних матеріалів


Основні напрямки наукової діяльності

  • Вивчення механізмів фазових переходів в твердих тілах та виробах, фізичних властивостей поблизу фазових переходів з метою створення нових матеріалів з комплексом властивостей, корисних для практичних застосувань.
  • Розробка нових оксидних матеріалів, які володіють механічними, теплофізичними та іншими спеціальними властивостями.

Тематика наукових розробок

Вивчення механізмів фазових переходів і побудова фазових діаграм в оксидних макро- та нанофероїках. Вивчення особливостей їх електричних, магнітних, механічних властивостей та впливу на них зовнішніх полів з метою створення нових матеріалів для новітньої мікро - та наноелектронної техніки. Створення конкурентоздатних оксидних керамічних матеріалів та виробів, що за своїми функціональними характеристиками і ресурсу роботи не поступаються кращим світовим аналогам.

Найкращі результати

1. Для нанорозмірних матеріалів вперше отримані на основі варіаційного методу розв´язку рівнянь Ейлера - Лагранжа аналітичні формули, які описують фізичні властивості наноматеріалів.

M.D.Glinchuk, E.A.Eliseev et al., Ferroelectricity enhancement in confined nanorods: Direct variational method, Phys.Rev. B 73, 214106 (2006)

2. З урахуванням впливу поверхні встановлені механізми, що призводять до появи сегнетоелектрики, феромагнетизму, п´єзомагнетизму та магнітоелектричних властивостей в наночастинках та тонких плівках оксидних матеріалів, які не мають таких властивостей в об´ємі. Основні результати надруковані у статтях:

  • E.A. Eliseev, M.D. Glinchuk, V.V.Skorokhod et al., Surface-induced piezomagnetic, piezoelectric and linear magnetoelectric effects in nanosystems, Phys. Rev. B 82, 085408(7) (2010);
  • E. A. Eliseev, M. D. Glinchukaet al., Surface-induced magnetization of the solids with impurities and vacancies, Physica B: Cond. Matter 406, 1673 (2011);
  • E. A. Eliseev, M. D. Glinchuk et al., Anion vacancy-driven magnetism in incipient ferroelectrics SrTiO3 and KTaO3, J. Appl. Phys. 109, 094105 (2011);
  • M. D. Glinchuk, E. A. Eliseev et al., Ferroelectricity and ferromagnetism in EuTiO3 nanowires, Phys. Rev. B 84, 205403 (2011);
  • E. A. Eliseev, M. D. Glinchuk, V. V. Skorokhod et al., Linear magnetoelectric coupling and ferroelectricity induced by the flexomagnetic effect in ferroics, Phys. Rev. B 84, 174112 (2011);
  • M.D.Glinchuk et al., Oxygen-vacancy-induced ferromagnetism in undoped SnO2 thin films, Phys. Rev. B 85, 165319 (2012).

3. Експериментально методами електронного парамагнітного та ядерного магнітного резонансів, а також вимірами магнітної сприйнятливості у широкому інтервалі температур (4–300 К) досліджено властивості твердих розчинів на основі мультифероїка Pb(Fe1/2Nb1/2)O3. Теоретичне моделювання аномальних властивостей дозволило вперше встановити, що основним магнітним станом є фаза, в якій співіснують антиферомагнітний порядок зі станом спінового скла, тобто так звана поворотна фаза (reentrant phase).

  • V.V. Laguta et al., 93Nb NMR and Fe3+ EPR study of local magnetic properties of magnetoelectric Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 , Mater. Res. Bull. 45, 1720-1727 (2010);
  • V.V.Laguta, M.D.Glinchuk et al., Magnetic properties of solid solutions built on the basis of multiferroic Pb(Fe1/2Nb1/2)O3, Phys. Rev. B, у друці.

4. Проведені теоретичні дослідження і створено ряд аналітичних та чисельних методів розрахунку енергетичного електронного спектру в об´ємі і на поверхні актуальних кристалів типу А2В6, А3В5, а також його тонкої та супертонкої електронної будови, яка обумовлена присутністю мілких домішкових центрів, електронно-діркових збуджень, екситонно-домішкових комплексів та впливом зовнішніх факторів, таких як електромагнітне поле, температура, тиск, сплавлення. Запропоновано спосіб прогнозування зонної структури, областей її стабільності та критичних ділянок її різкої зміни, а також фізичних властивостей, що залежать від структури електронного спектра, в тому числі фазових переходів метал–напівпровідник–діелектрик. Створено пакет програм SCPP для розрахунку електронних властивостей в об´ємі і на поверхні алмазо- , сфалерито- та вюрцитоподібних кристалів. Пакет програм представлено на сайті у трьох файлах:

С.М.Зубкова, Л.Н.Русіна та ін., Електронні властивості поверхні (111) в А3 В5 та А2 В6- кристалах. УФЖ, 56, № 2, с. 148-58 (2011);

C.М.Зубкова, Л.Н.Русина и др., Температурная зависимость зонной структуры полупроводников типа А2В6 со структурой вюрцита: ZnS, ZnSе, ZnTe, CdTе, Физика и техника полупроводник., 41, 908 (2007).

5. Видана книга М.Д.Глинчук, А.В.Рагуля, Наноферроики, Київ, Наукова думка, 2010. Доповнене видання книги має з´явитися англійською мовою у видавництві Springer у 2013.

6. Створені керамічні матеріали і вироби на основі оксидних сполук – синтетичний кордієрит і титанат алюмінію з максимально низьким (? 1,0 • 10–6 0С) значенням температурного коефіцієнту лінійного розширення; на основі кордієриту створені носії каталізаторів і сажові фільтри щільникової структури для очистки вихідних газів двигунів внутрішнього згоряння. По результатам випробувань в лабораторії горіння Пенсільванського університету (США) каталізатори і сажові фільтри визнані конкурентоздатними і рекомендовані до сертифікації. На основі розроблених кордієриту, мулліто-кордієриту, плавленого титанату алюмінію, муліто-циркону створені фільтри щільникової і коміркової структури для фільтрації та рафінування розплавів металів.

  • В.М.Павліков, Є.П.Гармаш, В.О.Юрченко та ін., Вплив мінерального й фазового складу вихідних сумішей на твердо фазний синтез кордієриту, Порошкова металургія, № 9, 75-89 (2010);
  • В.М.Павліков, Є.П.Гармаш, В.О.Юрченко, І.В.Плескач та ін., Механохімічна активація каолініту, пірофіліту і тальку та її вплив на синтез кордієриту і властивості кордієритової кераміки, Порошкова металургія, № 9, 89-102 (2010);
  • E.P.Garmash, V.N.Pavlikov et al., Oxidation of fine dispersed carbon on the put oxide catalysts, Theoretical and experimental chemistry, 39, 317-321 (2007).

Оголошення

Вчені відділу 4 відкриті для пропозицій по співробітництву з вченими України та інших країн.

Корисні посилання

Наукові розробки відділу

Співробітники

Єлісєєв Є.А.
ст.н.сп., д.ф.-м.н.
Глинчук М.Д.
чл.-кор., д.ф.-м.н.
Загородній Ю.О.
к.ф.-м.н.
Кондакова І.В.
ст.н.сп., к.ф.-м.н.
Кузян Р.О.
ст.н.сп., д.ф.-м.н.
Лагута В.В.
ст.н.сп., д.ф.-м.н.
Лещенко О.В.

Ліхтін А.Е.

Павліков В.М.
ст.н.сп., к.х.н.
Плескач І.В.

Стратьєв В.Г.

Юрченко Л.П.
к.ф.-м.н.

Публікації

2026 << 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 >> 1997 Всі Довідник
Відсутні дані про публікації в цьому році.

Відділ