Лаборатория «Функциональные квантовые материалы»

Научные результаты:

Проведено комплексное экспериментальное и теоретическое исследование ряда новых функциональных квантовых материалов, включая:

1. Синтез, рамановское рассеяние и первопринципные расчеты магнитной структуры селената хлорида меди Cu₉O₂(SeO₃)₄Cl₆. Установлены основные параметры энергетического спектра и масштабы обменных взаимодействий.
2. Синтез, термодинамические и оптические свойства нового лангасита Pr₃CrGe₃Be₂O₁₄. Установлены особенности формирования сегнетоэлектрического и магнитного состояния.
3. Синтезированы новые комплексные фосфаты хлориды меди с разупорядоченной структурой гостевых атомов и установлены их магнитные свойства.
4. Проведено комплексное структурное и магнитное исследование и установлены базовые характеристики новых фосфатов никеля со структурой элленбергерита.
5. Синтезированы и изучены новые теллураты никеля A₂Ni₂TeO₆ (A = K, Li), в которых реализуется зигзагообразное магнитное упорядочение за счет взаимодействия с третьим после ближайшего магнитным соседом.
6. Установлены параметры магнитоупругого взаимодействия и определена магнитная фазовая диаграмма францисита Cu₃Bi(SeO₃)₂O₂Cl с решеткой типа гофрированного кагоме.
7. Обнаружено 1/3 плато намагниченности во вновь синтезированном хлориде селените меди Pb₂Cu₁₀O₄(SeO₃)₄Cl₇, обязанное формированию (Cu²⁺)₇ кластеров из связанных по вершинам (Cu²⁺)₄ тетраэдров.
8. Синтез и установление базовых магнитных характеристик нового соединения K₂Mn₃Si₇O₁₈(H₂O)₂, содержащего пилообразные цепочки MnO₆ в силикатной матрице.
9. Изучено влияние магнитной анизотропии на физические свойства вновь синтезированных нитратов (NO)M(NO₃)₃ (M = Co, Ni) с квадратной антиферромагнитной решеткой.
10. Обнаружено формирование изинговского магнитного порядка во вновь синтезированном нитрате дигидрате Co(NO₃)₂×2H₂O и установлены его базовые термодинамические характеристики.
11. Синтезировано новое квазиодномерное металлооксидное соединение со структурой линарита PbCu(SeO₄)(OH)₂, магнитные свойства которого определяются конкурирующими внутрицепочечными обменными взаимодействиями ближайших соседей и следующих за ближайшими соседями.
12. Установлена магнитная фазовая диаграмма нового ван-дер-ваальсова антиферромагнетика TbTe₃.
13. Обнаружено анизотропное 1/3 плато намагниченности в ферримагнетике Cs2Cu3(SeO3)4·2H2O и установлена топология магнитной связи, необходимая для формирования этого плато.
14. Исследовано сложный оксид марганца с переменной валентностью LiMn₂TeO₆ и установлены базовые характеристики его квантового основного состояния.

Образование и переподготовка кадров:

1. Защищены три диссертации на соискание степени кандидата физико-математических (Васильчикова Т.М. и Кошелев А.В) и химических (Муртазоев А.Ф.) наук и одна докторская диссертация (Шванская Л.В.) на соискание степени доктора химических наук
2. В аспирантуру по направлению исследований лаборатории поступили 6 студентов
3. Разработаны три новых образовательных программы «Современные подходы к синтезу новых материалов», «Физика низкоразмерного магнетизма» и «Новые материалы для информационных и энергосберегающих технологий»

Сотрудничество:

• Институт физики металлов, УрО РАН, Екатеринбург 620108, Россия
• Институт физики твердого тела, РАН, Черноголовка 142432, Россия
• Институт физических проблем, РАН, Москва 119334, Россия
• Химический факультет, Университет Северной Каролины, Рэлей NC 27695-8204, США
• Химический факультет и Исследовательский Институт Фундаментальных Наук, Университет Кёнхи, Сеул 02447, Республика Корея
• Национальный Центр Фундаментальных Наук им. С.Н. Бозе, Колката 700106, Индия