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 22-72-00143
НазваниеОсобенности структуры и физических свойств новых функциональных материалов (керамики и тонких пленок) мультиферроиков на основе BiFeO3 и YMnO3, перспективных для применения в микро- и наноэлектронике
Руководитель Назаренко Александр Владимирович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук" , Ростовская 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; 02-203 - Поверхность и тонкие пленки
Ключевые слова феррит висмута, манганит иттрия, мультиферроики, тонкие пленки, керамика, диэлектрические свойства, фазовые превращения
Код ГРНТИ29.19.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Экспериментальное исследование процессов структурообразования многокомпонентных оксидных систем, обладающих сочетаниями сегнетоэлектрических, магнитных, магнитоэлектрических, сегнетоэластических и других свойств новых функциональных материалов, способных найти применение в современной технике (системы обработки и хранения информации, сенсоры, устройства нано- и микросистемной техники), в настоящее время актуально и перспективно. Такие объекты достаточно часто представляют собой перовскитоподобные соединения с общей химической формулой ABO3. Среди них выделяются химические композиции, в которых при определенных условиях одновременно проявляются различные типы упорядочений и, как следствие, уникальные сочетания свойств. К настоящему времени достигнут настолько высокий уровень интегральной электроники гражданского и военного назначения, что необходимо считаться с рядом ограничений (физических, химических, геометрических, конструкционных) при дальнейшем её развитии. Поэтому многие ведущие научные группы в области физического материаловедения занимаются поиском новых материалов, пригодных для разработки современных нано- и микроустройств, который основывается преимущественно на изготовлении объектов в различных твердотельных состояниях (т.е. изучении роли размерных эффектов) или модифицировании отдельных перспективных материалов в попытке целенаправленного улучшения проявляемых в них свойств.
Целью предлагаемого исследования является изучение взаимного влияния на структуру и свойства двух классических, но разных мультиферроиков - феррита висмута (BiFeO3) и манганита иттрия (YMnO3). Объектом исследования является их твердый раствор в пропорции ~ 1:1, так как примерно в этом случае проходит так называемая морфотропная фазовая граница где наблюдаются наиболее сильные, как показали наши предварительные исследования, структурные трансформации. В широком диапазоне температур будут осуществлены исследования структуры, эффекта Мёссбауэра, диэлектрических, пьезоэлектрических, магнитных и магнитоэлектрических характеристик изготовленных объектов.
Наличие в структуре данных материалов катионов переменной валентности провоцирует высокую дефектность «реальной» структуры данных материалов, что приведет несомненно к фиксированию при исследовании их диэлектрических свойств релаксационных различной природы. Поэтому наряду с классическими описаниями диэлектрических спектров будет дополнительно применена экспериментальная модель, записанная для анализа комплексной электропроводности.
В цели проекта входит получение объектов исследования в виде тонких пленок, выращенных на подложках MgO и/или Si с последующим изучением возможностей их применения. В настоящий момент существуют исследования, посвященные изучению тонких пленок как отдельно феррита висмута и манганита иттрия, так и их смеси. Однако в виду сложности структурных состояний в твердых растворах (1-x)BiFeO3-xYMnO3 все они посвящены малым добавкам вторых компонентов (до 15 %). Поэтому детальное изучение структуры, физических свойств и размерных эффектов системы (1-x)BiFeO3-xYMnO3 при х = 0.4 - 0.5, в которой ожидается возникновение особых структурных состояний или морфотропных областей с экстремальными свойствами в виду смешения двух принципиально разных мультиферроиков, представляет особый интерес. Именно решению этой научной проблемы, достаточно сильно сопряженной с технологической проблемой, и будет посвящен данный проект.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ