Физик БФУ в Калининграде участвует в изучении материалов, которые можно использовать в качестве нанопереключателей

Мой Калининград. Из Калининграда исследователь БФУ имени И. Канта, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник департамента структуры и динамики Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца Вадим Сиколенко — среди авторов научной статьи в научном журнале Ceramics International.

imageЭто масштабное исследование, участие в котором приняли ученые из России, Белоруссии, Германии и Франции, прокомментировали в Калининграде сегодня, 22 января 2018 года, собкору в БФУ.

По словам Сиколенко, сложные оксиды кобальта и марганца давно привлекают внимание специалистов — прежде всего благодаря необычным магнито-транспортным свойствам, а именно высокой проводимости, сильной зависимости магнитных свойств от легирования другими элементами.

«Эти материалы очень удобны для тестирования различных моделей магнитных взаимодействий в конденсированных средах, — прокомментировал исследователь. — В последние годы интерес к этим материалам (или, если говорить, правильным физическим языком, твёрдым растворам) резко возрос из-за возможного практического их применения».

Ученый отметил, что использовать эффект гигантского магнитосопротивления можно для создания компактных магнитных нанопереключателей. Имеются в виду переключатели невероятно малых размеров — на уровне микрона.

«Мы имеем пленку или кристалл, через который протекает ток, и приложением внешнего магнитного поля мы можем этот ток прерывать, или направлять по другому пути. Это всё очень компактно и может использоваться как часть какого-то миниатюрного электронного оборудования», — пояснил Сиколенко.

На сегодняшний день инженеры-физики пробуют применять кобальтиты в качестве электродов для твёрдооксидных топливных ячеек, работающих при умеренных температурах (500 — 800 градусов), в качестве мембран для сепарации газов, а также для катализаторов для сгорания сажи в дизельных двигателей.

Естественно, для того, чтобы целенаправленно менять свойства функциональных материалов, надо очень хорошо представлять физические механизмы взаимодействия, реализуемые на микроскопическом уровне. В опубликованной статье исследуются структурные и магнитные свойства смешанного оксида кобальта-марганца, легированного стронцием. Было обнаружено, что даже малое добавление стронция достаточно сильно меняет магнитные свойства материала. На основании экспериментов построена фазовая диаграмма, показывающая зависимость магнитотранспортных свойств от уровня легирования, а также была разработана модель взаимодействия ионов кобальта и марганца с разными спиновыми состояниями, которая может объяснить такие свойства.

Эксперименты, связанные с нейтронным рассеянием проводились в Гренобле (Франция) и Берлине (Германия), а опыты по исследованию магнитотранспортных свойств в материалов — в Минске, в Научно-практическом центре академии наук по материаловедению и в Зеленограде, в Национальном исследовательском университете электронных технологий МИЭТ (академик Национальной академии наук Беларуси Игорь Троянчук, старшие научные сотрудники Дмитрий Карпинский, Максим Бушинский и Сергей Гаврилов, завлаб Максим Силибин).

Вадим Сиколенко в Калининграде прокомментировал событие в своей научной деятельности:

— Я сотрудничаю с БФУ им. Канта уже два года и нахожу это сотрудничество весьма перспективным. У БФУ огромный научный потенциал, прекрасно оборудованные лаборатории в научно-технологичном парке «Фабрика», мотивированная и активная молодёжь. Современная наука не может делаться в рамках одного предприятия или университета, только объединив усилия, можно делать конкурентноспособные работы, а мы нацелены именно на такие.