Керамические и другие неметаллические материалы

Исследованы основные закономерности и механизмы формирования пространственных структур керамических материалов. На примере рутила впервые обнаружено и исследовано влияние кривизны поверхности окисляемой преформы и ее массы на скорость и количество образующегося продукта, что открывает возможности управления процессами окислительного конструирования тонкостенной керамики. (ИПК РАН)

Методом пирогидролитического синтеза из растворов нитратов получены наноструктурированные оксидные пленки системы SnO₂-In₂O₃-CdO на керамических подложках из Al₂O₃, ZrO₂, CеO_2.. Показано, что резистивные сенсоры на основе SnO₂ чувствительны к парциальному давлению кислорода и могут использоваться для экологической экспертизы различных производств. Оксидные пленки на основе CdO обладают низким электрическим сопротивлением и могут быть предложены в качестве электродов для твердых электролитов на основе ZrO₂ и HfО₂.(ИХС РАН)

Методом СВС синтезированы термо- и коррозионностойкие керамические материалы на основе системы AlN-TiB₂, электрофизические свойства которых меняются в зависимости от формы частиц TiB₂ и их расположения в матрице AlN от высокоэлектропроводящих до диэлектрических. Теоретическое рассмотрение структуры керамики допускает образование фрактальных структур, в которых даже небольшое количество электропроводящей фазы TiB₂, сформированной в виде игл, обеспечивает высокую электропроводность всего материала. (ИСМПМ РАН)

Золь-гель методом получены наноразмерные смешанные ортофосфаты La_xLu_1-xPO₄. Показано, что изоморфная емкость наноразмерного материала значительно превышает емкость поликристаллических образцов микронного размера.

Методом обратного осаждения при 0^оС получены аморфные твердые растворы состава Zr_0,965Ce_0,035O₂ и Hf_0,90Ce_0,10O₂, в ходе термообработки которых до 1200 ^оС образуются частично стабилизированные нанокристаллические (до 30 нм) порошки. Из нанопорошков твердых растворов Zr_(1-x-y)Hf_xY_yO₂ (0,05< x <0,15; y =0,08) получены электропроводящие керамические материалы кубической структуры с плотностью близкой к теоретической и размером кристаллов 50-60 нм. (ИХС РАН)

Химия высокочистых веществ

Получены образцы высокочистого поликристаллического кремния-30 с содержанием основного изотопа 99,73%, содержанием газообразующих и электроактивных примесей <10¹⁷ и 8·10¹⁵ см^-3, соответственно. Из полученного поликристаллического кремния впервые выращен бездислокационный монокристалл кремния-30. (ИХВВ РАН, НТЦ «Центробежные технологии» С-Пб., Институт роста кристаллов, Берлин, фирма «Виткон», Йена, Германия)

В интервале 5-300 К измерена теплопроводность высокочистого моноизотопного кремния ²⁸Si (99,98%), которая, в исследованном диапазоне температур, оказалась выше, чем образца природного изотопного состава. При комнатной температуре эффект составляет 10±2%, что согласуется с теоретическими оценками, а в области максимума (26 К) теплопроводность ²⁸Si (99,98%) выше в 7,7 раза теплопроводности природного кремния. (ИХВВ РАН, РНЦ «Курчатовский институт», фирма «Виткон»,, Йена, Германия).

На основе высокочистых редкоземельных металлов синтезированы соединения R₂Fе₁₄B (R=Y, Gd, Lu). Получены гидриды с содержанием водорода до 2,5 атомов на формульную единицу. Изучено влияние гидрирования на магнитные свойства R₂Fе₁₄B. Обнаружено увеличение намагниченности насыщения и магнитного момента при гидрировании. Поле магнитной анизотропии этих соединений при гидрировании уменьшается, а температура Кюри – увеличивается на»30°С. (ИМЕТ РАН)

Разработана технология очистки исходных солей и получения одно- и двухслойных световодов для волоконной техники на основе высокочистых монокристаллов галогенидов серебра с поглощением n ^.10^-4 см^-1. Исследования позволили применять при изготовлении двухслойных волокон разные сочетания кристаллов и получать сердцевину и оболочку с заданной разницей показателей преломления. (ГНЦ Гиредмет).

Выращены кристаллы высокочистых хлорида и бромида серебра (материалов для волоконных световодов), легированных ионами иода и тербия (3+). Методом СВЧ- фотопроводимости изучена кинетика фотохимических процессов, приводящих к формированию кластеров серебра. (ИПТМ РАН, ИПХФ РАН)