Лаборатория кинетических явлений
Твердотельная ЯМР-спектроскопия соединений на основе переходных металлов, наночастиц, систем металл-водород, металлоорганических каркасов, мультиферроиков и гетероструктур на их основе.
- Спектроскопия ЯМР твёрдых тел с вращением образцов под магическим углом
- Спектроскопия ЯМР твердых тел: металлов и/или магнетиков
- Мёссбауэровская спектроскопия (ЯГР)
- ЯМР-релаксометрия
Приемно-передающий тракт позволяет проводить эксперименты в диапазоне частот 3-100 МГц. Спектрометр укомплектован проточным гелиевым криостатом фирмы «Оксфорд», позволяющим поддерживать температуру в интервале 4.2-400 К и высокотемпературной ячейкой (300-700 К).
Есть возможность регистрации спектров от конверсионных электронов (CEMS). Доступны измерения во внешнем магнитном поле 0.6 Тл.
Спектрометр содержит модернизированной системой приемно-передающего тракта с рабочим диапазоном частот 15-500 МГц. Спектрометр укомплектован проточным гелиевым криостатом фирмы «Оксфорд», позволяющим поддерживать температуру в интервале 4.2-450 К и высокотемпературной ячейкой (300-700 К). Разработана ячейка для проведения двухчастотных экспериментов по двойному ядер-ядерному резонансу.
Направления исследований
Исследование атомной диффузии и реориентационного движения в системах металл – водород. Механизмы электропереноса в материалах с ионной проводимостью.
В области систем металл-водород, интерес к которым охватывает широкий диапазон проблем от чисто научных до прикладных, с помощью ЯМР и методом квазиупругого рассеяния нейтронов получены приоритетные результаты по особенностям диффузионного движения атомов водорода в фазах Лавеса: обнаружено сосуществование двух типов прыжкового движения атомов H с различными характерными частотами. Быстрый прыжковый процесс представляет собой локальные перескоки атомов H по небольшим группам междоузлий; он имеет ярко выраженную квантовую природу. Медленный прыжковый процесс отвечает за диффузию водорода на далекие расстояния. Найдена корреляция между характерными частотами этих двух процессов и структурой подрешетки междоузлий в этих соединениях (А.В. Скрипов, д.ф.-м.н., г.н.с.). В лаборатории также интенсивно занимаются изучением динамики атомов лития в твердых электролитах и ионных проводниках методами ЯМР (А.Л. Бузлуков, к.ф.-м.н., с.н.с, И.Ю. Арапова, к.ф.-м.н., с.н.с.).
Резонансная спектроскопия фазовых переходов и критических явлений в сильнокоррелированных системах на основе d- и f – элементов, включая наночастицы и гетероструктуры.
В лаборатории ведутся исследования широкого класса систем с сильными электрон-электронными корреляциями: высокотемпературных сверхпроводников, манганитов, низкоразмерных систем и мультиферроиков. Здесь получен ряд интересных результатов. Например, изучение методами ЯМР манганитов (La0.25Pr0.75)0.7Ca0.3MnO3, обогащенных кислородом 18O, в парамагнитной области во внешних магнитных полях показало, что в поле порядка 5 Тл сигнал ЯМР от ядер 139La полностью исчезает. Его исчезновение – следствие аномального возрастания скорости спин-спиновой релаксации при замещении 16O → 18O. Наблюдаемый изотоп-эффект свидетельствует о значительной роли решеточной динамики в формировании основного состояния и дальнего магнитного порядка в манганитах. Методами ядерного магнитного резонанса выполнено комплексное исследование магнитной структуры монокристаллов мультиферроиков LiCu2O2, NaCu2O2. Определены пространственная ориентация планарных спиновых спиралей в медно-кислородных цепочках Сu2+-O и ее эволюция в зависимости от направления внешнего магнитного поля.
Нелинейные динамические явления в системах с дальним магнитным порядком: домены, доменные границы, вихревые и низкоразмерные структуры.
Исследование высокодисперсионных магнитных структур (в том числе и в нанокристаллическом состоянии) производится методами ядерной гамма-резонансной спектроскопии (эффект Мессбауэра) и мессбауэровской спектроскопии на конверсионных электронах
Исследование атомной диффузии и реориентационного движения в системах металл – водород. Механизмы электропереноса в материалах с ионной проводимостью.
В области систем металл-водород, интерес к которым охватывает широкий диапазон проблем от чисто научных до прикладных, с помощью ЯМР и методом квазиупругого рассеяния нейтронов получены приоритетные результаты по особенностям диффузионного движения атомов водорода в фазах Лавеса: обнаружено сосуществование двух типов прыжкового движения атомов H с различными характерными частотами. Быстрый прыжковый процесс представляет собой локальные перескоки атомов H по небольшим группам междоузлий; он имеет ярко выраженную квантовую природу. Медленный прыжковый процесс отвечает за диффузию водорода на далекие расстояния. Найдена корреляция между характерными частотами этих двух процессов и структурой подрешетки междоузлий в этих соединениях (А.В. Скрипов, д.ф.-м.н., г.н.с.). В лаборатории также интенсивно занимаются изучением динамики атомов лития в твердых электролитах и ионных проводниках методами ЯМР (А.Л. Бузлуков, к.ф.-м.н., с.н.с, И.Ю. Арапова, к.ф.-м.н., с.н.с.).
Публикации и патенты
Партнёры
