Новости Зеленограда, инфопортал Зеленоград ИНФО
Суббота, 19 Июня, 2021 год
Главная » Наука » В Зеленограде » Команда зеленоградских ученых исследует новые экологичные материалы для создания магнитоэлектрических сенсоров

Команда зеленоградских ученых исследует новые экологичные материалы для создания магнитоэлектрических сенсоров

Команда зеленоградских ученых исследует новые экологичные материалы для создания магнитоэлектрических сенсоров

В МИЭТе продолжают рассказывать о деятельности научных коллективов университета, ставших победителями конкурса «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» Российского научного фонда. Команда под руководством к.ф.-м.н., старшего научного сотрудника Института перспективных материалов и технологий (ПМТ) Д.В. Карпинского начала работу над выявлением взаимосвязей кристаллической структуры и функциональных свойств твердых растворов манганита висмута. Предполагается, что результатом исследования станет возможность использования указанных материалов для создания сенсоров внешних воздействий, а также в качестве магнитострикционных и пьезоэлектрических элементов.

 

Актуальность проекта

Одной из важных задач современного материаловедения является поиск новых экологичных функциональных материалов для использования в различных электротехнических приборах – датчиках, сенсорах и т.п. Наиболее перспективными материалами для таких целей представляются так называются мультиферроки – материалы, которые одновременно обладают магнитным и электрическим упорядочением, благодаря чему их электрическими свойствами можно управлять с помощью магнитного воздействия и наоборот

Главной целью нового проекта миэтовских ученых является поиск недорогого и удобного в массовом производстве материала, обладающего магнитоэлектрическим взаимодействием, поляризацией, намагниченностью и при этом соответствующего экологическим нормам (т.к. во многих используемых в настоящее время материалах содержится свинец, что оказывает негативное влияние на экологию). «Мы работаем с мультиферроиками на основе сложных оксидов переходных металлов с различными допантами, – поясняет исполнитель проекта, старший научный сотрудник Института ПМТ, к.ф.-м.н. Вадим Сиколенко. – Это искусственно созданные материалы (в основном в виде объемных керамических составов), полученные при высокой температуре из смеси соответствующих оксидов или нитратов (возможность управления свойствами таких материалов реализуется за счет различных схем химического замещения базовых соединений – манганита висмута и феррита висмута)».

 

Сферы применения

Благодаря исследуемым материалам уже создаются магнитные сенсоры, емкостные электромагниты, элементы магнитной памяти, СВЧ фильтры и другие устройства. Также на основе сложных оксидов переходных металлов разрабатываются датчики постоянного и переменного полей, в зависимости от конфигурации магнитного поля подбирается оптимальная геометрия датчика. «Исследования материалов на основе манганита висмута позволят определить, как влияет тип структурных искажений, структурные параметры и схемы химического замещения, а также внешние факторы на характер химической связи и тип обменных взаимодействий формируемых между ионами переходных металлов, – говорит исполнитель проекта, старший научный сотрудник Института ПМТ, к.т.н. Максим Силибин. Эти параметры определяют сегнетоэлектрические, магнитные и транспортные свойства, а также величину магнитоэлектрического взаимодействия в твердых растворах BiMnO3. Таким образом, материалы, синтезом которых мы занимаемся, можно будет использовать для создания сенсоров внешних воздействий, а также в качестве магнитострикционных и пьезоэлектрических элементов».

 

Разработка в интересах экологии

Исследуемые материалы являются более экологичными по сравнению с имеющимися аналогами, а использование различных схем химического замещения позволяет контролируемо изменять физико-химические свойства таких материалов. Это помогает создавать материалы с заданными параметрами, необходимыми для конкретного устройства.

В настоящее время ученые имеют немного сведений о структуре и свойствах материалов на основе манганита висмута, и это связано со сложностями синтеза однофазных и химически однородных составов. Исполнители проекта имеют большой опыт и все необходимое оборудование для синтеза исследуемых составов с использованием инновационных методик, основанных на технике синтеза под высоким давлением.

Проект «Исследование взаимосвязи кристаллической структуры и функциональных свойств твердых растворов манганита висмута» будет реализован в рамках программы РНФ №21-19-00386 и планируется к завершению в 2023 году.

Источник

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

© 2021 Зеленоград ИНФО – ещё ближе к городу. Все права защищены.

05:4719 Июня
 Сб, 2021
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
WordPress: 60,34MB | MySQL:81 | 0,956sec