М.И. Самойлович - д.ф.-м.н., профессор, начальник отдела, ОАО ЦНИТИ «Техномаш» (Москва). E-mail: samoylovich@cnititm.ru А.Ф. Белянин - д.т.н., профессор, гл. науч. сотрудник, ОАО ЦНИТИ «Техномаш» (Москва). E-mail: belyanin@cnititm.ru А.С. Багдасарян - д.т.н., профессор, гл. науч. сотрудник, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва). E-mail: bagdassarian@mail.ru С.А. Багдасарян - к.т.н., ген. директор, Научно-производственное предприятие «ТРИиС» (Москва)

Рассмотрены особенности формирования нанокомпозитов на основе решетчатых упаковок наносфер SiO2 (опаловых матриц), содержащих в межсферических полостях кристаллиты титанатов свинца (PbTiO3, PbTi3O7) и манганита тербия (TbMn2O5). Для получения нанокомпозитов использованы образцы опаловых матриц с размерами монодоменных областей >0,1 мм3; диаметр наносфер SiO2 составлял ~260 нм. Получены нанокомпозиты объемом >2 см3 с заполнением >20% объема межсферических полостей кристаллитами PbTiO3, PbTi3O7 размером 16-36 нм и TbMn2O5 размером 26-34 нм. С использованием рентгеновской дифрактометрии и спектроскопии комбинационного рассеяния света изучены состав и структурная стабильность нанокомпозитов при нагреве до 550°С, что позволило идентифицировать локальный фазовый переход с изменением пространственной группы. Показана зависимость состава синтезированных веществ от условий их получения.

 

1. Kimura T., Goto T., Shintani H., Ishizaka K., Amira T., Tokura Y. Magnetic control of ferroelectric polarization // Nature. 2003. V. 426. P. 55−58.
2. Hill N.A. Why are there so few magnetic ferroelectrics? // The Journal of Physical Chemistry B. 2000. V. 104(29). P. 6694−6709.
3. Inomata A., Kohn K. Pyroelectric effect and possible ferroelectric transition of helimagnetic GdMn2O5, TbMn2O5 and YMn2O5 // Journal of Physics Condensed Matter. 1996. V. 8. № 15. P. 2673−2678.
4. Sarychev A.K., Shalaev V.M. Electrodynamics of metamaterials. World scientific and Imperial college press. 2007. 200 p.
5. Kong J.A. Electromagnetic wave interaction with stratified negative isotropic media // Progress in electromagnetics research, PIER. 2002. V. 35. P. 1−52.
6. Самойлович М.И., Белянин А.Ф., Багдасарян А.С., Ринкевич А.Б., Багдасарян С.А., Бовтун В., Кемпа М., Нужный Д., Савинов М. Строение и физические свойства нанокомпозитов: опаловые матрицы - манганиты редкоземельных элементов // Наукоемкие технологии. 2015. Т. 16. № 7. С. 75−84.
7. Самойлович М.И., Белянин А.Ф., Багдасарян А.С., Ринкевич А.Б., Багдасарян С.А., Бовтун В. Опаловые матрицы с заполнением межсферических полостей манганитами редкоземельных элементов ? метаматериал для электронной техники // Наукоемкие технологии. 2015. Т. 16. № 11. С. 42−50.
8. Bramwell S.T., Field M.N., Harris M.J., Ivan M.J. Bulk magnetization of the heavy rare earth titanate pyrochlores - a series of model frustrated magnets // Journal of Physics Condensed Matter. 1999. № 12(4). P. 483.
9. Самойлович М.И., Белянин А.Ф., Багдасарян А.С., Ринкевич А.Б., Бовтун В. Опаловые матрицы с заполнением межсферических полостей манганитами и титанатами редкоземельных элементов - метаматериалы для электронной техники // Наноинженерия. 2015. № 11. С. 12−21.
10. Белов Н.В. Структура ионных кристаллов и металлических фаз. М.: Изд. АН СССР. 1947.
11. Самойлович М.И., Талис А.Л., Терещенко Г.Ф. Трансформации стержней Госсета как структурная основа фазовых превращений газогидрат-лед // Доклады академии наук. 2009. Т. 425. № 4. С. 471−476.
12. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М.: Наука. 1976. 584 с.
13. Wang C., Guo G-C., He L. First-principles study of the lattice and electronic structure of TbMn2O5 // Physical Review B. April 2008. V. 77. № 13. P. 134113.