КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-72-00094
НазваниеНецентросимметричные решетки в дихалькогенидах титана, интеркалированных магнитными металлами
Руководитель Урусова Наталья Вадимовна, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук , Свердловская обл
Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-211 - Образование и структура кристаллов
Ключевые слова Дихалькогениды, кристаллическая структура, магнитные свойства, уровень Ферми, химические источники тока
Код ГРНТИ29.19.19
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Интенсивное исследование слоистых дихалькогенидов, интеркалированных щелочными, щелочноземельными и переходными металлами, ведется с начала 70-х годов ХХ века. Во-первых, это связано с необходимостью понимания механизмов, ответственных за формирование электронных и решеточных свойств дихалькогенидов, интеркалированных разными металлами. Во-вторых, соединения щелочных металлов, интеркалированных атомами различных металлов широко используются в электрохимических устройствах разного назначения. Интеркалатные соединения лития на фоне других материалов выделяются тем, что применяются как материалы положительного и отрицательного электродов в химических источниках тока.
TiS2 – один из типичных представителей семейства слоистых дихалькогенидов переходных металлов, структура которых состоит из слоев металл-халькоген, разделенных Ван-дер-Ваальсовой щелью. Неполное заполнение сети октаэдрических позиций в Ван-дер-Ваальсовой щели дихалькогенидов атомами 3d-элементов во многих случаях приводит к возникновению разнообразных двумерных сверхструктур MxTiS2 (x<1.0). Кроме того, внедрение атомов 3d-элементов сопровождается передачей электронного заряда от интеркаланта к хозяину, что может обеспечить пути целенаправленной настройки электронно-транспортных свойств таких соединений. Также интеркалированные 3d-металлами дихалькогениды переходных металлов являются интересными объектами с точки зрения их магнитных свойств. Интеркалация TiS2 атомами 3d-элементов, обладающих незаполненными 3d-электронными оболочками, позволит получать структуры с чередующимися слоями магнитных и немагнитных атомов. При этом до конца не понятна роль решётки-матрицы, сорта интеркалируемого атома, а также его концентрации в формировании того или иного типа магнитного упорядочения.
Проект направлен на установление механизмов, ответственных за формирование электронных и решеточных свойств интеркалационных соединений на основе слоистых дихалькогенидов титана. Помимо понимания механизмов влияния интеркаланта на структурные, магнитные и электрические свойства, Проект предполагает также решение важной для практики задачи целенаправленного изменения электронной структуры дисульфида титана посредством интеркалации небольшого количества 3d-металла, влияя тем самым на его электроактивные свойства по отношению к щелочным и щелочноземельным металлам (в первую очередь, Li, Na, Mg). В ходе выполнения Проекта предполагается выявление закономерностей изменения магнитных и электрических характеристик TiS2 при внедрении атомов 3d-элементов (Co, Ni) в межслоевое пространство, исследование фазовых равновесий в системах Co – TiS2 и Ni – TiS2 и эволюции электронной структуры интеркалационных соединений MxTiS2 (где M = Co, Ni) с ростом содержания интеркаланта. Есть основания предполагать, что предварительная интеркалация TiS2 переходными металлами позволит избежать эффекта блокировки электрохимически доступных граней, обнаруженный ранее для Li, и, тем самым, резко улучшит электроактивные свойства дихалькогенидов титана в литиевых электрохимических системах.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ