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 22-22-20024

НазваниеИсследование низкоразмерного и фрустрированного магнетизма в оксиборатах на основе железа и марганца

Руководитель Жандун Вячеслав Сергеевич, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" , Красноярский край

Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-207 - Магнитные явления

Ключевые слова первопринципные расчеты, квантохимическое моделирование, оксибораты, тетрабораты, людвигиты, низкоразмерный магнетизм, магнитные свойства, обменные константы, электронные свойства, высокие давления

Код ГРНТИ29.19.37

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
В последнее время в области физики твердого тела возрос интерес к системам с пониженной размерностью магнитной подсистемы и конкурирующими обменными взаимодействиями (низкоразмерные магнетики, фрустрированные магнитные системы). Свойства таких систем значительно отличаются от свойств обычных магнетиков. К таким системам относится и семейство оксиборатов переходных металлов. Оксибораты переходных металлов представляют класс магнетиков с фрустрацией обменных взаимодействий и демонстрируют богатый спектр магнитных состояний. Интерес к боратам, как к перспективным материалам, обусловлен достаточно широким набором актуальных свойств, проявляемых данными соединениями, такими как нелинейно-оптические, люминесцентные, магнитные, пьезоэлектрические и другие. Несмотря на разнообразие свойств оксиборатов, эти соединения характеризуются следующими общими свойствами: низкой симметрией кристалла (в основном моноклинной и орторомбической) и сложным составом элементарной ячейки, который обладает чисто ковалентными химическими связями в бор-кислородных анионных группах и относительно слабыми связями между катионами и соответствующими анионными группами. Данный факт способствует локализации носителей заряда и диэлектрическому основному состоянию. Наличие неэквивалентных кристаллографических позиций делает возможным появление различных типов магнитного упорядочения за счет их заполнения металлическими ионами одного и разных типов, что ведет к возможности управления магнитным и электронным состоянием оксиборатов с помощью замещения катионов. Основной чертой оксиборатов является наличие в их кристаллической структуре низкоразмерных элементов: лестниц, зигзагообразных стенок, лент. В данном проекте впервые будет проведено комплексное первопринципное исследование электронных, магнитных и оптических свойств, а также низкоразмерного магнетизма в окиборатах железа и марганца и проведен анализ влияния структуры и состава на формирование низкоразмерного магнетизма в исследуемых системах. Особое внимание будет уделено исследованию низкоразмерного магнетизма в тетраборатах железа и марганца. Это связано с крайне малым количество исследований магнитных свойств тетраборатов, и, в частности, низкоразмерного магнетизма, несмотря на то что в других оксиборатах этот вопрос является обсуждаемым в литературе. Поскольку тетрабораты могут существовать в нескольких основных структурных типах, которые реализуются, в том числе, при высоких давлениях, то магнитные свойства соединений при этом будут зависеть от данного структурного типа. Это дает возможность управлять магнитными и электронными свойствами тетраборатов при помощи давления. Все поставленные выше задачи помогут с одной стороны обнаружить составы и структуры с актуальными для приложений свойствам, а с другой стороны выявить микроскопические механизмы формирования магнитных, электронных и оптических свойств и их корреляции со структурой и составом.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---