Руководитель: Перов Николай Сергеевич
Тема: "Функциональные характеристики композиционных материалов с наночастицами из ферромагнитных металлов и сплавов"
Исполнители:
Деменцова Ирина Владиславовна |
Ганьшина Елена Александровна |
Зайченко Сергей Григорьевич |
Самсонова Валентина Викторовна |
Свечкина Наталия Борисовна |
Хайруллин Марат Фаизович |
Семисалова Анна Сергеевна |
Фетисов Леонид Юрьевич |
Чернавский Петр Александрович |
Задачи:
Проект направлен на исследование особенностей формирования физических свойств нанокомпозитов на основе частиц ферромагнитных металлов. Особое внимание будет уделено анализу влияния матрицы на магнитные и электрические свойства образцов. Запланировано изучение корреляций между структурными особеностями нанокомпозитов и их функциональными свойствами.
Проект направлен на решение фундаментальной задачи о природе механизмов формирования физических свойств нанокомпозитов на основе ферромагнитных нанокластеров и наночастиц и исследование влияния матрицы на эти свойства.
Для достижения целей проекта будут использованы следующие подходы и методы:
1. Определение структурного состояния и особенностей морфологии наночастиц, синтезированных различными методами. До настоящего времени предполагалось, что наночастицы находятся в кристаллическом состоянии, которое не зависит от технологии получения. Однако, из литературных данных известно, что малые частицы могут находиться в различных структурных состояниях. Поэтому исследованиям морфологии и структуры уделено в проекте особое внимание.
2. Наночастицы многих ферромагнитных металлов и ряда сплавов обладают высокой химической активностью и поэтому должны быть стабилизированы при создании нанокомпозита на их основе. Поэтому проектом предусмотрено определение среднего размера толщины переходных слоев между наночастицами и матрицей методами структурных исследований и ОЖЕ-спектроскопии.
3. Свойства нанокомпозитов во много определяются физическими свойствами материала матрицы. В связи с этим в проекте предусмотрено изучение помимо магнитных, других основных физических свойств, в частности механических, термомагнитных и тепловых. Тепловые свойства включают изучение фазовых переходов различного типа в нанокомпозитах.
4. Проектом предусмотрено определение влияния технологии получения на структуру и основные физические свойства наночастиц ферромагнитных металлов и сплавов.
5. В проекте будет уделено внимание получению корреляционных зависимостей между свойствами нанокомпозитов и размерными и морфологическими параметрами ферромагнитных наночастиц. Поэтому планируется проведение анализа для наночастиц, позволяющего обеспечить их классификацию по размерным распределениям.
6. Планируется проведение теоретических и экспериментальных исследований по влиянию дестабилизирующих воздействий (температура, механические напряжения, электрическое и магнитное поле) на свойства нанокомпозитов.
Для проведения структурных исследований будут использованы методы магнитометрии, рентгеновской дифрактометрии, ОЖЕ-спектроскопии, магнитооптики.
При реализации проекта будут использованы возможности имеющегося у научных коллективов оборудования для синтеза и исследования различных физических свойств нанокомпозитов. Будет использован опыт изучения наночастиц, полученный при реализации предыдущего совместного проекта.
1. 1.01.2013 – 30.06.2013
Низко- и высокотемпературный синтез нанокомпозитных материалов на основе переходных 3d-элементов и их сплавов, исследования фазового состава и физических свойств полученных образцов. Передача полученных образцов для исследования украинским коллегам.
2. 1.07.2013 – 31.12.2013
Изучение механизмов формирования интегральных физических свойств нанокомпозитов различных типов на основе сопоставления результатов исследованиях их механических, магнитных и электрических свойств. Исследование особенностей структуры и морфологии ферромагнитных наночастиц, полученных по различным технологиям. Разработка теоретической модели.
3. 1.01.2014 – 30.06.2014
Изучение корреляций между свойствами нанокомпозитов на основе различных типов матриц и внешними воздействиями (магнитными, электрическими, физико-механическими). Сопоставление результатов с данными украинских коллег. Построение феноменологической модели.
4. 1.07.2014 – 31.12.2014
Проведение температурных исследований в рамках проводимых исследований. Анализ природы и механизма фазовых переходов в нанокомпозитных материалах. Сопоставление результатов различных исследований со структурными данными. Обощение полученных результатов и подготовка итогового отчета.