Координаторы: акад. Александров К. С., д-р физ.-мат. наук Малиновский В. К.
Исполнители: ИАиЭ, ИФ, ИФП СО РАН
Установлены корреляции между практически значимыми параметрами неупорядоченных систем и пространственными характеристиками неупорядоченной структуры, кристаллических фаз с элементами беспорядка (несоразмерных и несоразмерно неупорядоченных), ориентационно разупорядоченных и несоразмерно модулированных кристаллов, керамических разупорядоченных твердых растворов, сложных полупроводниковых материалов и аморфных твердых тел.
Произведен синтез новых оксидных и оксигалогенидных стекол, а также исследованы процессы спонтанной кристаллизации в стеклах различного состава и структуры, в частности, стекол на основе тетрабората лития Li2B4O7 с малыми добавками SiO2. Произведены синтез и исследование боратных стекол с магнитными ионами редкоземельных элементов (РЗЭ) Ce3+, Pr3+, Dy3+, Eu2+. Сравнительный анализ параметров линий поглощения в ближней ИК-области спектра и их температурных зависимостей в ряде стекол позволил установить различие величины и симметрии искажений ближайшего окружения ионов РЗЭ в этих материалах. Изучение температурной зависимости эффекта Фарадея и намагниченности позволило установить антиферромагнитное упорядочение в стеклах и, как следствие, существование антиферромагнитных кластеров. Степень кластеризации слабо зависит от концентрации ионов РЗЭ, более значительно — от матрицы стекла и сильно — от типа иона РЗЭ.
Обнаружены две области аномального поведения теплоемкости кристалла PbMg1/3´ Nb2/3O3 (PMN): 200—450, 550—700 K.
С помощью спектрометров U-1000 и ДФС-24 в разных геометриях и для разных давлений были измерены и проанализированы аномалии терагерцовых колебаний при фазовых переходах в Rb2ZnCl4. Показано, что температурные аномалии в спектре малых частот кристалла Rb2ZnCl4 не связаны c конденсацией мягких фононных мод и объясняются линейной связью данных колебаний с параметром порядка перехода из параэлектрической в несоразмерную фазу. Обнаружено, что процессы ориентационного разупорядочения решетки при подходе к переходу в параэлектрическую фазу приводят к активации дополнительных линий в области внутренних колебаний групп ZnCl4, запрещенных правилами отбора упорядоченной структуры.
Анализ частотно-полевых зависимостей спектров магнитного резонанса марганцевых оксидов со структурой перовскита MxA1–xMnO3 (M = La, Pr, Nd, Eu…, A = Ca, Sr, Pb…) показал, что в манганитах реализуется один из сценариев фазового расслоения и их неоднородность играет ключевую роль в проявлении эффекта колоссального магнетосопротивления.
Кристалл ниобата лития (LiNbO3) имеет широкое применение в акустике, акустооптике, нелинейной оптике, устройствах записи информации. Высокая концентрация собственных дефектов (около 6 % кристаллических ячеек) делает кристалл ниобата лития интересным объектом для изучения физических эффектов, индуцированных беспорядком. Исследования природы низкочастотного комбинационного рассеяния света (КРС) в конгруэнтных кристаллах ниобата лития на терагерцовых частотах показали, что КРС-полоса около ~ 100 cм–1, появляющаяся в спектрах нестехиометрического (конгруэнтного) кристалла, является спектром первого порядка. Показано, что в рамках различных подходов и моделей наиболее перспективными представляются модели возникновения дополнительных локализованных колебаний и проявления плотности акустических колебательных состояний в спектрах КРС из-за нарушения правила отбора по волновому вектору.
Расчеты основного состояния и динамики решетки на основе первых принципов в рамках обобщенной модели Гордона—Кима, учитывающей поляризуемость и деформируемость ионов, были проведены для неупорядоченных кристаллов со структурой перовскита семейства ScF3. Найдено, что в спектре колебаний решетки для всех кристаллов при Т = 0 отсутствуют колебания с мнимыми частотами, что свидетельствует об устойчивости кубической фазы в этих кристаллах.
Для исследования нанокластеров в стеклах и корреляции электрооптических свойств материала с его структурными характеристиками (форма и размер частиц, дефектность микрокристаллов и т. п.) была использована высокоразрешающая электронная микроскопия (ВРЭМ). Экспериментальные электронно-микроскопические исследования нанокристаллических образований в матрице диоксида кремния показали эффективность применения ВРЭМ для визуализации и идентификации атомного строения нанокристаллов в аморфной матрице и позволили сформулировать требования и наметить дальнейшие пути совершенствования методов приготовления стеклообразных материалов для ВРЭМ (см. рисунок).
 |
|
Нанокластер Si в матрице силикатного стекла SiO2 (изображение получено методом высокоразрешающей электронной микроскопии) (а) и атомная модель частицы Si на слое SiO2 (б). Figure. Nanocluster Si in a matrix of a glass SiO2 (the image is received by the method of the high resolution electronic microscopy) (a) and the atomic model of a Si-cluster on the SiO2 layer (б). |
Список основных публикаций
всего опубликовано 60 статей в рецензируемых изданиях.
 Оглавление |
Далее 
|