Сотрудники НОЦ «Функциональные наноматериалы» Балтийского федерального университета им. И. Канта в составе международного коллектива исследовали связь структуры керамических материалов на основе феррита висмута (BiFeO3) с их магнитными свойствами. В своей работе ученые теоретически обосновали полученные результаты и определили факторы, влияющие на структурную эволюцию материалов и изменение их магнитного поведения. Работа сотрудников БФУ им. И. Канта позволит создавать новые керамические материалы с заданными свойствами. Статья исследователей опубликована в Journal of Physics and Chemistry of Solids.
Феррит висмута представляет собой минерал со структурой перовскита (минерал на основе кальция и титана), содержащий также атомы кислорода. Такой же структурой обладают широко известные высокотемпературные сверхпроводники – материалы, способные при определенной температуре проводить электрический ток без сопротивления. Многие материалы, обладающие кристаллической решеткой перовскита, нашли свое применение в качестве преобразователей солнечной энергии.
Добавление в исходный феррит висмута ионов различных элементов приводит к изменению кристаллической решетки, а, следовательно, и физических свойств всего материала. Физики БФУ им. И. Канта внедряли ионы металлов: кальция, марганца, титана и ниобия – и измеряли магнитные характеристики материала. Выяснилось, что независимо от типа переходных элементов внедрение других атомов приводит к сжатию кристаллической решетки. Это, в свою очередь, сопровождается изменением магнитной структуры материала. Он теряет спонтанную поляризацию, то есть дипольные моменты атомов, которые определяют направления воздействия электрических сил, перестают строго ориентироваться в отсутствие внешнего электрического поля. При добавлении атомов других металлов феррит висмута также теряет свои антиферромагнитные свойства: дипольные моменты атомов перестают быть направленными друг против друга. Более того, при совместном добавлении кальция с титаном и кальция с ниобием магнитная структура материала меняется на ферромагнитную: дипольные моменты становятся сонаправленными. У этих образцов после прекращения воздействия магнитного поля наблюдалась остаточная намагниченность – свойство, характерное для ферромагнетиков.
«Мы показали, что магнитные свойства материалов на основе феррита висмута во многом определяются структурными искажениями, вызванными замещением, дефектами решетки и характером обменного взаимодействия между атомами железа, кислорода и переходного металла. Слабые ферромагнитные состояния, которые появились в соединении при совместном добавлении кальция с титаном и кальция с ниобием, обусловлены взаимодействием между магнитными атомами, происходящим через немагнитные. Оно обычно не принимается в расчет ввиду своей небольшой величины, но в случае антиферромагнетиков оно может давать существенные изменения в магнитном поведении материала», – говорит один из авторов работы, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник НОЦ «Функциональные наноматериалы» Вадим Сиколенко.
Работа выполнена совместно с учеными из Национального исследовательского университета «МИЭТ», Научно-практического центра НАН Белоруссии по материаловедению, Первого московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова, Объединенного института ядерных исследований, Коимбрского университета (Португалия) и Лодзинского университета (Польша).
Картинка 1. Фотография, сделанная сканирующим электронным микроскопом, на которой видно сосуществование двух фаз мультиферроика: ромбоэдрической и орторомбической. Справа: картинки рассчитанной фурье-плотности электронных состояний для этих двух фаз при разных температурах. (фотография сделана при комнатной температуре)
Сегодня< 100 просмотровПолная статистика будет доступна после того, как публикация наберет больше 100 просмотров.
Профессор медицинского института принял участие в разработке Международных клинических рекомендаций
Доктор медицинских наук, профессор кафедры хирургических дисциплин медицинского института Андрей Литвин в составе группы экспертов принял участие в разработке и публикации Международных клинических рекомендаций по проблеме хирургической инфекции кожи и мягких тканей.
Результаты работы консенсусной конференции двух авторитетных Международных сообществ - WSES (World Society Emergency Surgery) и SIS-E (Surgical Infection Society Europe) были опубликованы в журнале World Journal of Emergency Surgery (Impact Factor -- 3,19) в декабре 2018 года.
Совместная работа с ведущими мировыми специалистами в области хирургической инфекции была намечена в процессе V Конгресса Всемирного общества экстренной хирургии (World Society of Emergency Surgery - 5th WSES Congress, 2018), состоявшегося 27-30 июня 2018 года в г. Бертиноро (Италия).
Всемирное общество экстренной хирургии (WSES) объединяет авторитетных врачей различных специальностей (хирургов, реаниматологов, травматологов и др.), работающих в области экстренной хирургии. Европейское общество хирургической инфекции (SIS-E) является частью Всемирного общества хирургической инфекции (SIS) и объединяет врачей-специалистов в области хирургической инфекции.
Членство в этих обществах, а также сотрудничество с авторитетными врачами-специалистами со всего мира позволяет выработать единые подходы в диагностике и лечении ряда тяжелых заболеваний с учетом современных изменений, особенностей разных стран и регионов.
Профессор Литвин принимает участие в других международных исследованиях: GlobalSurg 3 (как национальный лидер), IMAGINE (региональный лидер), PIPAS, PROMISE, WIRES и т.д., результаты которых планируются к публикации в ведущих международных изданиях. На VI конгрессе Всемирного общества экстренной хирургии (6th WSES Congress - 2019, Nijmegen, Нидерланды), планируется выступление Андрея Литвина с докладом по результатам исследований международного коллектива авторов.
Достигнутые научные результаты стали возможны, в том числе, за счёт поддержки из средств Программы повышения конкурентоспособности вуза (Проект 5-100).