Матаев М.М

• • +1 Фото

  • Наименование темы: AP26198947 Синтез и изучение свойств многокомпонентных перовскитов для разработок магниточувствительных сред с контролируемыми физико-химическими характеристиками

    Цель проекта

    Цель проекта заключается в продолжении развития теории и практики синтеза новых наноразмерных магнитных многокомпонентных оксидных мультиферроиков на основе перовскитов, а также в исследовании их структуры и физико-химических характеристик. Проект направлен на понимание их потенциала для применения в различных технологических областях, включая электронику, спинтронику, хранение информации и сенсорику.

    ЗАДАЧИ: 

    Задача 1. Синтез многокомпонентных манганитов в поликристаллическом и наногранулированном состояниях, легированных щелочными (Na,Li) и щелочноземельными (Ba, Mg, Ca, Sr) и 3d-элементами (Cr, Fe, РЗЭ);

    1. 1. Изучение оптимальных условий синтеза новых многокомпонентных магнитных материалов на основе смешанных манганитов:

    • • Проведение литературного обзора существующих методов синтеза смешанных манганитов с перовскитоподобной структурой.
      • Анализ влияния различных параметров (температура, давление, время реакции, состав реагентов и др.) на фазовый состав, структуру и свойства получаемых материалов.
      • Определение оптимальных условий синтеза для получения целевых многокомпонентных манганитов с заданными характеристиками.

    • 2. Синтез и изучение физико-химических свойств наноразмерных мультиферроиков на основе перовскитоподобных структур:
    • Разработка методик синтеза наноматериалов с заданными размерами и формой частиц (например, золь-гель, гидротермальный, СВС и др.).
    • Изучение влияния размерных эффектов на структуру, магнитные, электрические и другие свойства синтезированных наноматериалов.
    • Исследование взаимосвязи между составом, структурой и физико-химическими характеристиками новых нанокомпозитных мультиферроиков.
      3. Оптимизация полученных результатов:

    • Анализ и обобщение полученных данных.
    • Выявление закономерностей между условиями синтеза, составом, структурой и функциональными свойствами новых перовскитов.

    Разработка рекомендаций по дальнейшему совершенствованию свойств исследуемых мультиферроэлектрических материалов.

    Ожидаемый результат состоит в определении наилучших условий для синтеза перспективных мультикомпонентных магнитных материалов на основе многокомпонентных манганитов, а также в создании наноматериалов с прецизионно управляемыми размерами и геометрией частиц.

    Задача 2. Определение этапа стабильности  химического состава и конструктивных параметров составляющих компонентов и геометрических характеристик с использованием комплексного подхода структурных анализов.

    2.1. Анализ и изучение структуры материалов:

    • Проведение рентгенофазового анализа для определения кристаллических фаз и их параметров
    • Использование электронной микроскопии для визуализации микроструктуры и морфологии образцов
    • Применение спектроскопических методов (ИК-спектроскопия) для исследования химического состава и связей

    Задача заключается в установлении взаимосвязи между структурными особенностями материалов и их магнитными, физическими и химическими свойствами.

    2.2. Исследование магнитных свойств:

    • Измерение и анализ магнитной восприимчивости образцов
    • Определение коэрцитивной силы и остаточной намагниченности
    • Изучение магнитной анизотропии и доменной структуры

    Ожидаемый результат – провести анализ магнитных свойств полученных материалов с целью понять влияние интерфейсов и взаимодействий на границах зерен в механизмах, определяющих характер магнитного состояния.

    Задача 3. Исследование механизмов формирования магнитной структуры в зависимости от элементного состава

    3.1. Исследование физико-химических свойств: В рамках этой задачи будет проведён комплексный анализ физико-химических характеристик, включая оптические и электрические свойства материалов. Особое внимание будет уделено изучению оптической пропускной способности, электрической проводимости и диэлектрических свойств.

    3.2. Исследование магнитодиэлектрических свойств многокомпонентных систем: Эта задача сосредоточится на определении спин-зависимого транспорта электронных переходов в проводящих системах.

    3.3. Магниторезонансные и магнитооптические измерения: С помощью этих методов будет возможность установить состояние магнитных ионов, их распределение по позициям, а также определить роль конкурирующих взаимодействий в формировании магнитной структуры.

    Ожидаемый результат – провести исследование особенностей взаимодействия электромагнитного излучения с допированными сложнооксидными нанокомпозитами в радио- и сверхвысокочастотных диапазонах. Установить связь между статическими и высокочастотными свойствами содопированных перовскитов.

    Ожидаемые результаты

    Научные публикации

    1.1 По итогам реализации научного проекта будут получены следующие минимальные результаты:

    - не менее 3 (трех) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, индексируемых в Science Citation Index Expanded и входящих в 1 (первый), 2 (второй) и (или) 3 (третий) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 60 (шестидесяти); - не менее 2 (двух) статей или обзоров в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКНВО; Одна из статей должна быть с категорией - multidisciplinary (мультидисциплинарного или междисциплинарного практического применения)

    - либо не менее 2 (двух) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded и входящих в 1 (первый) и (или) 2 (второй) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 70 (семидесяти); - не менее 2 (двух) статей или обзоров в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКНВО; Одна из статей должна быть с категорией - multidisciplinary (мультидисциплинарного или междисциплинарного практического применения)

    - либо не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом научном издании, индексируемом в Science Citation Index Expanded и входящем в 1 (первый) квартиль в базе Web of Science или имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 90 (девяносто); - не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКНВО. Одна из статей должна быть с категорией - multidisciplinary (мультидисциплинарного или междисциплинарного практического применения)

    1.2 По итогам реализации проекта подготовка не менее 1 (одного) доктора философии (PhD) или доктора по профилю.

    1.3 опубликование монографий, книг и (или) глав в книгах зарубежных и (или) казахстанских издательств:

     По результатам исследований планируется опубликование монографий.

    3) получение патентов в зарубежных патентных бюро (европейском, американском, японском) в казахстанском или евразийском патентном бюро:

    Возможно патентование полученных результатов в казахстанском патентном бюро, получение других охранных документов, заключение лицензионного соглашения по объекту интеллектуальной собственности, что будет решено по результатам проекта.