В ходе проводимых ранее исследований в области синтеза наноразмерных сложнооксидных материалов с использованием процесса горения органо-нитратных композиций было установлено наличие эффекта термохимического генерирования электрических зарядов высокой плотности. Метод синтеза относится к экологичным процессам так называемой “мягкой” химии. Заряды формируются за счет уноса в окружающую среду ионизированных молекулярных частиц, заряженных противоположным, возникающему в прекурсоре заряду, знаком. Разность потенциалов земля – прекурсор может достигать при этом десятков и даже сотен вольт. Одноименно заряженные наночастицы испытывают взаимное отталкивание, которое приводит к образованию точечных контактов между ними и повышению избыточной поверхностной энергии. При реализации процессов спекания компактизированных порошков наличие указанной энергии позволяет снизить температуру интенсивного спекания на 250 и более градусов, достичь существенно большей усадки материала. Регулирование процессов синтеза сложных оксидов с точки зрения интенсивности генерирования в них зарядов дает возможность целенаправленно контролировать процессы спекания, и может быть использовано для получения в одном цикле спекания слоистых композиций из разных материалов, в частности, в технологии твердооксидных топливных элементов, каталитических систем.
Имеются основания полагать, что совместное воздействие на синтезируемые сложные оксиды внешних электромагнитных полей и процессов генерирования зарядов способно существенным образом влиять на морфологию, структуру, ключевые магнитные характеристики получаемых объектов, обладающих магнитными свойствами. Электромагнитное поле с одной стороны должно влиять собственно на протекание процессов генерирования зарядов, ускоряя или замедляя движение заряженных частиц, облегчая или затрудняя их выход. С другой стороны, известно влияние поля на формирование текстуры ферромагнитных материалов. Предлагаемые новые исследования направлены на изучение синергетического воздействия двух вышеназванных факторов на магнитные свойства таких сложнооксидных объектов как манганит лантана со структурой типа перовскита, в том числе допированный другими металлами; гексаферритов стронция, обладающих структурой магнетоплюмбита. Указанные объекты достаточно широко используются практически и были многократно исследованы разными авторами, что в принципе облегчает понимание возможности целенаправленного воздействия на их свойства. Манганит лантана обладает, в частности, эффектом колоссального магнитосопротивления вблизи температуры Кюри, допированные манганиты лантана проявляют магнитокалорические свойства; гексаферриты используются как экономичные постоянные магниты, проявляют высокие поглощающие свойства в СВЧ диапазоне. К целевым магнитным характеристикам относятся температура Кюри, магнитная восприимчивость, спонтанная намагниченность, коэрцитивная сила, полевые и температурные зависимости магнитных свойств.
Целенаправленное воздействие на свойства сложнооксидных материалов при достижении требуемых эффектов без использования затратных и трудоемких, экологически вредных методик является актуальной практической задачей на современном этапе развития материаловедения. Ожидаемые результаты представляются новыми и с фундаментальной точки зрения, одновременное влияние на результаты синтеза сложнооксидных материалов генерирования зарядов и внешних полей не изучено.
Ожидаемые результаты:
В результате проведения планируемых исследований и обобщения их результатов предполагается разработка новых принципов целенаправленного воздействия на магнитные и электромагнитные свойства сложнооксидных материалов (манганиты лантана, гексаферриты стронция). Для этого будет использовано сочетание двух факторов, влияющих на формирование структуры и свойств сложных оксидов: генерирование зарядов в процессах горения нитратно-органических композиций и воздействие внешних электромагнитных полей. Предполагается установить возможность управления такими характеристиками сложных оксидов как температура Кюри, спонтанная намагниченность, коэрцитивная сила, величина магниторезистивного и магнитокалорического эффекта и др.
