авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

СОДЕРЖАНИЕ

О подготовке бакалавров на факультете наук о материалах МГУ.......….…………….... 1

Сведения о защитах бакалаврских работ на ФНМ……………………………….............. 2

Положение о защите квалификационных работ (квалификация – бакалавр

материаловедения) на факультете наук о материалах МГУ им. М.В. Ломоносова....…. 2

График проведения защит бакалаврских работ 2013 г….…….……………………......... 6

Процедура защит бакалаврских работ…………………………………………………….. 6 Состав Государственной Аттестационной Комиссии по специальности 020300 – «химия, физика и механика материалов» (квалификация – бакалавр материаловедения) в 2013 г.…………………...………………..….……………………… 7 Расписание защит квалификационных работ……………………….…………………..... 8 Аннотации квалификационных работ ……………………………….………………….... 11 О ПОДГОТОВКЕ БАКАЛАВРОВ НА ФАКУЛЬТЕТЕ НАУК О МАТЕРИАЛАХ МГУ Впервые защиты квалификационных бакалаврских работ на факультете Наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова были проведены в июне 2006 года. Тогда степень бакалавра получили 4 человека. В году было защищено 16, в 2008 году защищено 19, а в 2009 году была защищена бакалаврская работа по специальности 020300 - «химия, физика и механика материалов».

Квалификационные работы на соискание степени бакалавра выполняются в различных лабораториях химического, физического и биологического факультетов Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, а также в институтах Российской академии наук.

Как правило, работа на соискание степени бакалавра включает в себя синтез нового материала (химическая часть), исследование его функциональных свойств, например, механических, электрофизических, магнитных. Во многих работах содержатся также теоретические расчеты, предваряющие эксперимент, либо обосновывающие его результаты.

В состав Государственной Аттестационной комиссии по защите квалификационных бакалаврских работ входят преподаватели ФНМ, химического и физического факультетов, Института механики МГУ, а также представители других высших учебных заведений и институтов Российской академии наук, специалисты в области химии, физики и механики материалов.

При оценке квалификационных бакалаврских работ учитывается участие студента в конференциях, наличие публикаций в научных журналах, в которых студент является соавтором. Статьи, подготовленные при участии студентов ФНМ, публикуются в ведущих зарубежных и российских журналах. Важным фактором, способствующим развитию научной активности студентов ФНМ, является то, что научная работа входит в учебный план. Формой отчетности являются обязательные студенческие научные конференции, которые проводятся по окончании каждого семестра. При выполнении исследований студенты используют современное научное оборудование.

Ежегодно Государственная Аттестационная Комиссия отмечает общий высокий научный уровень представленных работ: разнообразие используемых подходов и методов исследования, широту затронутых проблем, эрудицию выпускников ФНМ, их высокую квалификацию, сформировавшуюся благодаря специфике существующего на факультете учебного плана. Квалификационные работы в большинстве своем содержат значительный объем научных исследований. Комиссия отмечает большое число публикаций (статей и тезисов докладов международных конференций) у выпускников по теме дипломных работ.

В 2012 году Государственной Аттестационной Комиссией были отмечены работы Комковой Марии Андреевны, Броцмана Виктора Андреевича, Митрофанова Артема Александровича, Козляковой Екатерины Сергеевны.

Диплом с отличием в 2012 получила студентка Комкова Мария Андреевна.

СВЕДЕНИЯ О ЗАЩИТАХ БАКАЛАВРСКИХ РАБОТ НА ФНМ 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Общее число студентов на 4 курсе 17 20 22 23 20 16 Число студентов, имеющих 14 20 21 22 20 14 публикации Общее число публикаций, 146 197 224 143 125 65 из них статей 28 47 38 29 19 8 Число оценок «отлично» 11 13 18 19 17 «хорошо» 4 7 2 3 3 «удовлетв.» 1 1 1 0 Число работ, отмеченных ГАК 3 3 5 4 4 Число дипломов с отличием 8 6 6 7 5 ПОЛОЖЕНИЕ О ЗАЩИТЕ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ РАБОТ (КВАЛИФИКАЦИЯ – БАКАЛАВР МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ) НА ФАКУЛЬТЕТЕ НАУК О МАТЕРИАЛАХ МГУ ИМ. М.В. ЛОМОНОСОВА Квалификационные работы на степень бакалавра могут быть выполнены студента ми факультета наук о материалах в различных научных лабораториях факультетов МГУ, в институтах РАН или (частично) в ведущих зарубежных университетах. Руководитель квалификационной работы должен иметь научную степень доктора или кандидата наук. В случае выполнения работы в сторонних институтах или за рубежом, необходим соруководитель из числа преподавателей или сотрудников МГУ.

К защите квалификационных работ допускаются студенты 4 курса, полностью завершившие выполнение учебного плана.

Защиты квалификационных работ проводятся в период с 11 по 25 июня. График проведения защит утверждается ректоратом МГУ не позднее, чем за 10 дней до начала работы ГАК.

Тематика квалификационной работы должна соответствовать образовательному направлению «химия, физика и механика материалов».

Точное название работы и сведения о руководителях (ФИО, ученая степень, должность, звание, место работы) должны быть представлены секретарю ГАК за 4 месяца до начала защит. Сведения о рецензенте (ФИО, ученая степень, должность, звание, место работы) должны быть представлены секретарю Государственной Аттестационной Комиссии в виде подписанного соответствующими лицами документа не позднее, чем за месяц до защиты. Краткая аннотация работы, список опубликованных и принятых к печати работ (включая тезисы докладов на конференциях) в электронном виде необходимо представить секретарю ГАК не позднее, чем за 1 месяц до защиты.

В качестве рецензента работы должен выступать специалист по теме квалификационной работы из числа кандидатов или докторов наук, не имеющий с выпускником совместных публикаций и не работающий в том научном подразделении (лаборатории), где выполнялась работа. На заседании Административного совета обсуждаются и утверждаются точное название работы (не позднее, чем за 4 месяца до начала защит дипломных работ) и кандидатура рецензента (не позднее, чем за 3 недели до начала защит дипломных работ). Административный совет ФНМ имеет право назначить другого рецензента.

Для допуска к защите квалификационной работы необходимо представить следующие материалы: не менее 2 переплетенных экземпляров квалификационной работы, отзывы руководителя и рецензента в письменной форме с обязательным указанием оценки в пятибалльной шкале (требования к отзывам руководителя и рецензента представлены в Приложении), 18 экземпляров иллюстративного материала, соответствующих презентации, а так же диск, содержащий все перечисленные документы, а также копии статей и тезисов в виде PDF-файлов. Материалы необходимо представить секретарю Государственной Аттестационной Комиссии не позже, чем за 3 дня до начала первого заседания по защите квалификационных работ. Студенты, не представившие все указанные документы, к защите квалификационной работы не допускаются.

Продолжительность каждой защиты – не более 30 минут. Время, предоставляемое для доклада – до 10 минут, остальное время отводится на вопросы и ответы, отзывы рецензента и руководителя и обсуждение работы. Защита квалификационной работы происходит в присутствии руководителя и рецензента.

Оценка квалификационной работы производится путем тайного голосования членов Комиссии с учетом оценок научного руководителя и рецензента, а также мнений членов комиссии, высказанных при обсуждении работы.

В случае неявки на заседание ГАК без уважительных причин студент подлежит отчислению. При отсутствии выпускника по уважительным причинам защита переносится на более поздний срок в период работы Комиссии. При неудовлетворительной оценке работа может быть вторично защищена при условии ее существенной переработки, достаточность которой оценивается экспертной группой ГАК.

Любые изменения в данное Положение подлежат утверждению Ученым советом ФНМ и могут производиться не позднее, чем за месяц до начала работы ГАК.

Рекомендации по оформлению квалификационных работ 1. Название темы квалификационной работы должно быть сформулировано четко, кратко и конкретно, и отражать суть работы, выполненной выпускником. Следует избегать чрезмерно общей формулировки названия.

2. Объем работы не более 50 стр. машинописного текста, не считая приложений (Times New Roman 12 points, 1.5 интервала).

3. Работа должна включать ВВЕДЕНИЕ с постановкой задачи работы, ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ по данной проблеме, ТЕОРЕТИЧЕСКУЮ (для теоретических работ МЕТОДИЧЕСКУЮ) ЧАСТЬ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНУЮ (для теоретических РАСЧЕТНУЮ) ЧАСТЬ, ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ, отдельно должны быть выделены ВЫВОДЫ работы. Обзор литературы не должен превышать 30% от объема всей работы, не считая приложений.

4. Рисунки и таблицы должны быть пронумерованы и иметь подписи (рисунки – внизу, таблицы вверху).

5. Цитируемая литература приводится под заголовком СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ в конце квалификационной работы в порядке упоминания.

Ссылки на литературу должны содержать фамилии и инициалы авторов, название статьи, журнала, год, том, номер, страницы, номер DOI, если имеется, или интернет ссылка для статей в журналах открытого доступа. Для книг – фамилии и инициалы авторов, название книги, город, издательство, год, страницы. Для тезисов докладов, представленных на конференциях, указываются фамилии и инициалы авторов, название доклада, название, год и место проведения конференции, страницы, интернет-ссылка на сборник тезисов, программу конференции или сайт конференции. Все ссылки печатаются на языке оригинала и нумеруются. Номера ссылок в тексте должны следовать строго по порядку упоминания и быть заключены в квадратные скобки.

Примеры оформления работ в списке литературы квалификационной работы и в списке публикаций студента в буклете для статей (в отечественных журналах, которые переводят на английский язык, в журналах открытого доступа, зарубежных журналах), заявок на выдачу патента и патентов, тезисов отечественных и зарубежных конференций:

1. Сафронова Т.В., Сечейко П.А., Путляев В.И. Многофазная керамика на основе порошков, синтезированных из пирофосфата натрия и растворимых солей кальция с использованием механической активации// Стекло и керамика, 2012, № 8, С. 34- Safronova T.V., Secheiko P.A., Putlyaev V.I. Multiphase ceramics based on powders synthesized from sodium pyrophosphate and soluble calcium salts using mechanical activation// Glass and Ceramics (English translation of Steklo i Keramika), 2012, V. 69, № 7, P. 276-282, DOI: 10.1007/s10717-012-9462- 2. Гиль Д.О., Долгополова Е.А., Шекунова Т.О., Садовников А.А., Иванова О.С., Иванов В.К., Третьяков Ю.Д. Фотопротекторные свойства твердых растворов на основе диоксида церия// Наносистемы: физика, фимия, математика, 2013, т.4, №1, С. 1-4;

http://nanojournal.ifmo.ru/wp-content/uploads/2013/02/NPCM2013-41P78.pdf 3. Khasanova N.R., Drozhzhin O.A., Storozhilova D.A., Delmas C., Antipov E.V. New form of Li2FePO4F as cathode material for Li-ion batteries// Chemistry of materials, 2012, №24, p.

42714273, DOI: 10.1021/cm302724a 4. Сафронова Т.В., Сечейко П.А., Путляев В.И. Способ получения канафита// Заявка на выдачу патента РФ № 2012122235, 30.05. 5. Efremova M.V. The functionalization of the surface of magnetite nanoparticles with enzyme:

the effect of magnetic field// 4th International Conference “Biomaterials and Nanobiomaterials: Recent Advances Safety-Toxicology and Ecology Issues”, Final Program/

Abstract

Book, 5-12 May, 2013, Heraklion, Crete, Greece, P. 24, http://www.bionanotox.org/files/programme.pdf 6. Захарченко Т.К. Исследование процессов роста и разложения пероксида лития на поверхности пористых металлических электродов литий-кислородного аккумулятора// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ 2013», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2013, С. 66, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2013/structure_30_2340.htm Список публикаций студента в буклете следует формировать следующим образом.

Сначала перечислить статьи, затем патенты или заявки, затем тезисы докладов на конференциях. Работы следует располагать в порядке от более поздних к более ранним.

6. Иллюстративный материал (презентация) должен соответствовать работе, представленной на защиту, отражать ключевые моменты работы, включать логическую схему работы. Объем иллюстративного материала ограничивается 10 страницами.

Приложения к положению о защитах 1. Требования к отзыву научного руководителя В отзыве научного руководителя должны быть отражены следующие показатели профессиональной подготовки выпускника:

1) умение формулировать и ставить задачи своей деятельности при выполнении квалификационной работы, собирать и анализировать литературу;

2) умение эффективно использовать экспериментальные методы и аппаратуру, необходимые для выполнения работы;

3) владение современными методами анализа и интерпретации полученной научной информации;

4) умение формулировать объективные выводы и рекомендации по итогам проведенной работы.

В отзыве руководитель должен отметить достоинства и недостатки студента, главным образом характеризуя его отношение к выполнению работы, а также обязательно указать оценку, которой он оценивает работу студента и приобретенные знания и практические навыки.

2. Требования к отзыву рецензента Рецензирование квалификационной работы может осуществляться специалистами в данной области (за исключением сотрудников той же лаборатории, в которой выполнялась дипломная работа), имеющими степень кандидата или доктора наук.

В отзыве рецензента квалификационной работы должно быть отражено:

1) актуальность тематики работы;

2) степень информативности обзора литературы и его соответствие теме работы;

3) соответствие поставленной задаче используемых экспериментальных и расчетных методов;

4) использование в работе знаний по общим фундаментальным и специальным дисциплинам;

5) четкость и последовательность изложения материала;

6) качество и полнота обсуждения полученных результатов;

7) обоснованность выводов;

8) оригинальность и новизна полученных результатов;

9) качество оформления работы.

В заключение рецензент должен отметить достоинства и недостатки работы, сделать критические замечания по существу работы и рекомендовать общую оценку работы.

ГРАФИК ПРОВЕДЕНИЯ ЗАЩИТ БАКАЛАВРСКИХ РАБОТ 2013 г.

18 июня 2013, вторник 11.00 – 11.05. Вступительное слово председателя ГАК, который объявляет о начале защит бакалаврских дипломных работ, знакомит с процедурой защит дипломных работ, обращает внимание присутствующих на необходимость строгого соблюдения процедуры проведения как самих защит, так и оценки дипломников.

11.05 – 12.35 Защиты дипломных работ 12.35 – 13.05 Перерыв (чаепитие членов ГАК, студентов) 13.05 – 14.35 Защиты дипломных работ 14.35 – 15.05 Обсуждение работ и голосование 15.05 – 15.15 Объявление результатов 19 июня 2013, среда 11.00 – 12.30 Защиты дипломных работ 12.30 – 13.00 Перерыв (чаепитие членов ГАК, студентов) 13.00 – 14.30 Защиты дипломных работ 14.30 – 15.00 Обсуждение работ и голосование 15.00 – 15.10 Объявление результатов 20 июня 2013, четверг 11.00 – 12.30 Защиты дипломных работ 12.30 – 13.00 Перерыв (чаепитие членов ГАК, студентов) 13.00 – 14.30 Защиты дипломных работ 14.30 – 15.00 Обсуждение работ и голосование 15.00 – 15.10 Объявление результатов 15.10 – 15.30 Заключительное слово председателя ГАК и представителей администрации ФНМ.

ПРОЦЕДУРА ЗАЩИТ БАКАЛАВРСКИХ РАБОТ:

• Председатель ГАК объявляет защиту квалификационной работы соискателя, называет фамилию, имя, отчество, тему работы, место выполнения работы.

• Секретарь ГАК информирует присутствующих о длительности периода выполнения квалификационной работы, о наличии публикаций у соискателя степени бакалавра, сообщает средний балл студента за время обучения на ФНМ МГУ.

• Соискатель излагает суть работы. Продолжительность доклада – не более 10 минут.

• Члены ГАК задают соискателю вопросы.

• Выступление рецензента (не более 5 минут).

• Выступление руководителя (не более 5 минут).

• Обсуждение работы (выступления по желанию).

• Заключительное слово соискателя.

СОСТАВ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АТТЕСТАЦИОННОЙ КОМИССИИ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 020300 – «ХИМИЯ, ФИЗИКА И МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ»

(КВАЛИФИКАЦИЯ – БАКАЛАВР МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ) в 2013 году Баринов Сергей Миронович – чл.-корр. РАН, доктор техн. наук, профессор, председатель ИМЕТ РАН академик РАН, доктор хим. наук, профессор, Солнцев Константин Александрович и.о. декана ФНМ МГУ чл.-корр. РАН, доктор хим. наук, профессор, Мелихов Игорь Витальевич зав. лабораторией, химический ф-т МГУ чл.-корр. РАН, доктор хим. наук, профессор, Гудилин Евгений Алексеевич ФНМ МГУ чл.-корр. РАН, доктор техн. паук, профессор, Мешалкин Валерий Павлович директор МИ-ЛРТИ, зав. кафедрой логистики и экономической информации РХТУ чл.-корр. РАН, доктор хим. наук, зав.

Ярославцев Андрей Борисович сектором химии редких элементов и неорганических полимеров ИОНХ РАН чл.-корр. РАН, доктор хим. наук, профессор, Лукашин Алексей Викторович ФНМ МГУ академик РАЕН, доктор, доктор техн. наук, Левашов Евгений Александрович профессор, зав. кафедрой, МИСИС доктор хим. наук, профессор, зав.

Кауль Андрей Рафаилович лабораторией, химический ф-т МГУ доктор физ.-мат. наук, профессор, Скипетров Евгений Павлович физический ф-т МГУ доктор хим. наук, профессор, Чурагулов Булат Рахметович химический ф-т МГУ доктор техн. наук, зам. директора ИМЕТ РАН Колмаков Алексей Георгиевич по научной работе Кецко Валерий Александрович доктор хим. наук, в.н.с. ИОНХ РАН доктор хим. наук, доцент, Румянцева Марина Николаевна химический ф-т МГУ Кряжев Юрий Гаврилович доктор хим. наук, профессор, ИППУ СО РАН доктор физ.-мат. наук, профессор, институт Васин Рудольф Алексеевич механики МГУ доктор хим. наук, профессор, химический ф-т Лисичкин Георгий Васильевич МГУ Колокольцова Тамара Дмитриевна доктор биолог. наук, в.н.с., НИИ ОПП РАМН Кнотько Александр Валерьевич доктор хим. наук, в.н.с., химический ф-т МГУ доктор хим. наук, зам. директора по науке, Иванов Владимир Константинович ИОНХ РАН Климонский Сергей Олегович канд. физ.-мат. наук, доцент, ФНМ МГУ канд. хим. наук, доцент, химический ф-т Успенская Ирина Александровна МГУ канд. хим. наук, доцент, химический ф-т Путляев Валерий Иванович МГУ Брылев Олег Александрович канд. хим. наук, доцент, ФНМ МГУ Сафронова Татьяна Викторовна – канд. техн. наук, с.н.с., доцент, секретарь химический ф-т МГУ Расписание защит 18 июня 2013 г № студент Название работы Место выполнения работы Руководитель Рецензент 1 Сторожилова Новые катодные материалы для МГУ, химический факультет, к.х.н., с.н.с. к.х.н., в.н.с. Шляхтин Олег Александрович Дарья литий-ионных аккумуляторов на кафедра неорганической химии, Хасанова МГУ, химический факультет, кафедра Андреевна основе фторидо-фосфатов лаборатория неорганической Нелли неорганической химии, лаборатория переходных металлов кристаллохимии Ракиповна неорганического материаловедения 2 Белова Исследование механизмов МГУ, химический факультет, к.х.н., н.с. д.х.н. Кулова Татьяна Львовна, Алина химических и кафедра неорганической химии Иткис ИФХЭ РАН им. А.Н.Фрумкина, Игоревна электрохимических процессов на лаборатория неорганического Даниил лаборатория процессов в химических положительном электроде литий- материаловедения Михайлович источниках тока воздушного аккумулятора 3 Захарченко Исследование процессов роста и МГУ, химический факультет к.х.н., н.с. к.ф.-м.н., н.с. Чертович Александр Татьяна разложения пероксида лития на кафедра неорганической химии Иткис Викторович, МГУ, физический факультет, Константиновна поверхности пористых лаборатория неорганического Даниил кафедра полимеров и кристаллов металлических электродов материаловедения Михайлович;

литий-кислородного асп. 1г/о, аккумулятора Козьменкова Анна Ярославовна 4 Мартынова Электрохимическое МГУ, химический факультет, к.х.н., н.с. д.х.н., доц. Васильев Сергей Юрьевич, Наталья формирование кафедра неорганической химии Напольский МГУ, химический факультет, кафедра Александровна магнитоплазмонных лаборатория неорганического Кирилл электрохимии инвертированных опалов материаловедения Сергеевич, к.х.н.

Саполетова Нина Александровна 5 Плохих Синтез и свойства новых МГУ, химический факультет, д.х.н., проф. к.х.н., в.н.с. Куценок Игорь Борисович, Александр тонкопленочных кафедра неорганической химии, Кауль Андрей МГУ, химический факультет, кафедра Владимирович мультиферроиков со структурой лаборатория химии Рафаилович физической химии, лаборатория координационных соединений химической термодинамики LuFe2O 6 Калякина Химическое осаждение тонких МГУ, химический факультет, к.х.н., докторант к.х.н., с.н.с. Дорофеев Сергей Геннадиевич, Алена пленок ароматических кафедра неорганической химии, Уточникова МГУ, химического факультета, Сергеевна карбоксилатов европия и тербия лаборатория химии Валентина лаборатория химии и физики из раствора и их использование в координационных соединений Владимировна полупроводниковых и сенсорных материалов OLED Расписание защит 19 июня 2013 г № студент Название работы Место выполнения работы Руководитель Рецензент 1 Горчаков Зондовая месбауэровская МГУ, химический факультет, к.х.н., доц. к.ф.-м.н., с.н.с Зверева Елена Алексеевна, Дмитрий диагностика локальной кафедра радиохимии, Соболев МГУ, физический факультет, кафедра Станиславович структуры и магнитных лаборатория месбауэровской Алексей физики низких температур и сверхтонких взаимодействий в спектроскопии Валерьевич сверхпроводимости мультиферроике CoCr2O 2 Нескоромная Исследование структурных и МГУ, физический факультет, д.ф.-м.н., доц. к. ф.-м. н., ст. преп. Павликов Александр Александра оптических свойств кремниевых кафедра общей физики и Головань Владимирович, МГУ, физический Владимировна нанонитей, полученных молекулярной электроники, Леонид факультет, кафедра общей физики и химическим травлением с лаборатория фемтосекундной Анатольевич молекулярной электроники, лаборатория участием серебра нанофотоники инфракрасной спектроскопии 3 Тимошкин Получение и исследование МГУ, химический факультет, к.х.н., с.н.с. д.х.н., доц. Кнотько Александр Валерьевич Илья физико-химических свойств кафедра химической технологии Гутников МГУ, химический факультет, кафедра Алексеевич фосфорсодержащих базальтовых и новых материалов лаборатория Сергей неорганической химии, лаборатория непрерывных волокон. технологии функциональных Иванович неорганического материаловедения материалов 4 Грачева Сорбция Am(III) на TiO2 и МГУ, химический факультет, проф., д.х.н. к.х.н., доц. Северин Александр Валерьевич, Надежда кафедра радиохимии, Калмыков МГУ, химический факультет, кафедра NdPO Николаевна лаборатория дозиметрии и Степан радиохимии, лаборатория гетерогенных радиоактивности окружающей Николаевич, процессов среды асп. 2 г/о Романчук Анна Юрьевна 5 Япрынцев Воздействие ультразвука на ИОНХ РАН им. Н.С.Курнакова, к.х.н., c.н.с. к.х.н., с.н.с, Кузнецов Сергей Викторович, Алексей структуру аморфных лаборатория химической Баранчиков Институт общей физики им.

Дмитриевич гидроксосоединений металлов синергетики Александр А.М.Прохорова РАН, лаборатория Евгеньевич технологии наноматериалов для фотоники 6 Долгополова Нанодисперсные твердые ИОНХ РАН им. Н.С.Курнакова, к.х.н., с.н.с. н.с., к.х.н. Сафронова Екатерина Юрьевна, Екатерина растворы на основе диоксида лаборатория химической Иванова Ольга ИОНХ РАН им. Н.С.Курнакова, сектор Андреевна церия: получение и исследование синергетики Сергеевна, химии редкоземельных элементов и физико-химических свойств к.х.н., с.н.с. неорганических полимеров, лаборатория Баранчиков химии фосфатов Александр Евгеньевич Расписание защит 20 июня 2013 г № студент Название работы Место выполнения работы Руководитель Рецензент 1 Ивашков Строение и свойства комплексов МГУ, химический факультет, к.х.н., доцент, к.х.н., н.с. Панова Татьяна Викторовна, Олег анионных липосом с Кафедра высокомолекулярных Ефимова Анна МГУ, химический факультет, кафедра Валерьевич синтетическими линейными соединений, лаборатория Александровна высокомолекулярных соединений, поликатионами на основе полимеризационных процессов к.х.н., с.н.с. лаборатория физических методов кватернизованного поли-2- Сыбачин исследования полимеров винилпиридина. Андрей Владимирович 2 Сечейко Биорезорбируемая керамика на МГУ, химический факультет, к.т.н., с.н.с. к.т.н., доц. Строганова Елена Евгеньевна, Полина основе пирофосфатов кальция и кафедра неорганической химии Сафронова РХТУ им. Д.И.Менделеева, кафедра Алексеевна магния лаборатория неорганического Татьяна химической технологии стекла и ситаллов материаловедения Викторовна 3 Сарычева Получение и анализ материалов МГУ, химический факультет, к.б.н. Паршина к.х.н., в.н.с. Оленин Андрей Юрьевич, МГУ Ася на основе серебра для кафедра неорганической химии Евгения химический факультет, кафедра химии Сергеевна спектроскопии гигантского лаборатория неорганического Юрьевна нефти и органического катализа комбинационного рассеяния материаловедения, эритроцитов биологический факультет, кафедра биофизики, лаборатория клеточной биофизики 4 Кузнецов Перспективные МГУ, кафедра химической к.х.н., с.н.с. к.б.н., н.с., Шеин Сергей Александрович, Илья противоопухолевые препараты энзимологии, лаборатория Нуколова ГНЦССП им.В.П.Сербского, лаборатория Игоревич на основе липосомальных химического дизайна Наталия нейрохимии наночастиц бионаноматериалов Владимировна 5 Алексашкин Наноконтейнерные системы для ГНЦССП им. В.П.Сербского, к.х.н., с.н.с. к.х.н., н.с. Филатова Любовь Юрьевна, Антон доставки биологически активных Отдел фундаментальной и Нуколова МГУ, химический факультет, кафедра Дмитриевич веществ in vivo прикладной нейробиологии, Наталия химической энзимологии Лаборатория нейрохимии Владимировна 6 Ефремова Влияние магнитного поля на МГУ, кафедра химической д.х.н., проф. к.х.н., н.с. Абакумов Максим Артемович, Мария каталитические свойства энзимологии, лаборатория Клячко ГБОУ ВПО РНИМУ им Н.И. Пирогова Владимировна химотрипсина, химического дизайна Наталия Минздрава России, отдел медицинских иммобилизованного на бионаноматериалов Львовна нанобиотехнологий наночастицах магнетита Новые катодные материалы для литий-ионных аккумуляторов на основе фторидо-фосфатов переходных металлов Сторожилова Д.А.

Руководитель: к.х.н., с.н.с. Хасанова Н.Р.

В настоящее время в коммерческих литий-ионных аккумуляторах используются катодные материалы на основе LiCoO2 и LiFePO4. Тем не менее, у них есть определенные недостатки, поэтому актуальной проблемой остаётся поиск новых электродных материалов, обладающих высокими значениями энергоёмкости и хорошими мощностными характеристиками. Литийсодержащие фторидо-фосфаты состава Li2MPO4F (M = Co, Ni) позиционируются как перспективные катодные материалы для литий-ионных аккумуляторов. Однако значения окислительно-восстановительных потенциалов пар M2+/M3+ в этих соединениях выходят за пределы окна стабильности коммерчески доступных электролитов, что ограничивает изучение электрохимических свойств соответствующих катодных материалов.

Получение фторидо-фосфатов Li2M’PO4F (M’ = Fe, Mn) изоструктурных Li2NiPO4F, прямым синтезом затруднено, что связано с неустойчивостью данного структурного типа для Fe и Mn, имеющих бльшие ионные радиусы по сравнению с Co и Ni. Синтез соединений Li2M’PO4F (M’ = Fe, Mn) становится возможным при частичном замещении ионов Li+ в структуре на ионы Na+, имеющие больший радиус. Поэтому целью настоящей работы являлось исследование фторидо-фосфатов NaLiM’PO4F (M’ = Fe, Mn).

Для получения соединений NaLiM’PO4F были использованы керамический и криохимический методы синтеза. Исследование электрохимических свойств проводили в Li-ячейке в гальваностатическом режиме. В качестве электролита использовали 1M раствор LiPF6 в этиленкарбонате/диметилкарбонате (2.0 – 4.5 В), а также 1M раствор LiBF4 в тетраметиленсульфоне для высоковольтных измерений (2.5 – 4.8 В).

Твердофазным методом синтеза было получено новое соединение NaLiFePO4F.

Согласно данным порошковой рентгеновской дифракции полученное соединение изоструктурно Li2NiPO4F (S.G. Pnma: a = 10.97532(9), b = 6.3598(5), c = 11.42943(9), V = 797.780(14) 3) (Рис.1).

Рис.1. Структура NaLiFePO4F.

Уточнение структуры соединения методом Ритвельда показало упорядочение ионов Li и Na по позициям в структуре. При изучении электрохимической активности полученного соединения наблюдали обратимую де/интеркаляцию Na/Li, происходившую по механизму твердых растворов при потенциале порядка 3.4 В (отн. Li/Li+). Извлекаемая емкость составила ~ 113 мА*ч/г (0.85 Li) (Рис.2). Электрохимическое замещение ионов Na+ на Li+ позволило получить и охарактеризовать новое соединение Li2FePO4F, изоструктурное Li2NiPO4F (S.G. Pnma: a = 10.775(5), b = 6.266(3), c = 11.027(6), V = 744.5(6) 3).

Для повышения рабочего потенциала, при котором протекает де/интеркаляция ионов Li, была предпринята попытка изовалентного замещения ионов Fe2+ на Mn2+, имеющий более высокий потенциал окислительно-восстановительной пары M2+/M3+. С этой целью были исследованы твёрдые растворы NaLiFe1-xMnxPO4F (0 x 0.5). Для образца NaLiFe0.75Mn0.25PO4F были изучены электрохимические свойства: значения извлекаемой ёмкости для соответствовали обратимой NaLiFe0.75Mn0.25PO4F + де/интеркаляции 0.3 Li. Для улучшения электрохимических характеристик катодного материала NaLiFe0.75Mn0.25PO4F/С требуется дальнейшая оптимизация условий синтеза.

Рис.2. Зарядно-разрядные кривые NaLiFePO4F при скорости циклирования С/50.

На вставке показана зависимость разрядной емкости от скорости циклирования.

Таким образом, в результате проделанной работы были синтезированы новые фторидо-фосфаты NaLiFePO4F, Li2FePO4F, NaLiFe0.75Mn0.25PO4F, и изучены электро химические свойства катодных материалов на их основе.

Публикации студентки:

1. Khasanova N.R., Drozhzhin O.A., Storozhilova D.A., Delmas C., Antipov E.V. New form of Li2FePO4F as cathode material for Li-ion batteries// Chemistry of materials, 2012, №24, p.

42714273, DOI: 10.1021/cm302724a 2. Сторожилова Д.А. Синтез и исследование фторидофосфатов Li2MPO4F// XX Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «ЛОМОНОСОВ-2013», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2013, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2013/2346/31959_0e3b.doc 3. Сторожилова Д.А. Синтез и исследование фторидофосфатов Li2MPO4F// VI Национальная кристаллохимическая конференция, Суздаль, 1 – 4 июня 2011, http://www.icp.ac.ru/conferences/NCCC2011/abstracts/a8435122809.pdf 4. Сторожилова Д.А. Синтез и исследование фторидофосфатов Li2MPO4F// XVIII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «ЛОМОНОСОВ-2011», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2011, c. 111, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2011/243/243.pdf Исследование механизмов химических и электрохимических процессов на положительном электроде литий-воздушного аккумулятора Белова А.И.

Руководитель: к.х.н., н.с. Иткис Д.М.

В настоящее время к разработке литий-воздушных аккумуляторов привлекается все больше и больше внимания во всем мире, что связано с их рекордно высокой теоретической удельной емкостью и перспективой их использования в качестве источников тока для электротранспорта. Учитывая влияние пассивации поверхности электрода пероксидом лития на характеристики аккумулятора, положительный газодиффузионный электрод также может лимитировать его общую емкость и удельную энергию. Среди различных материалов, предложенных для положительного электрода литий-воздушного источника, наиболее перспективными являются углеродные материалы, обладающие высокой каталитической активностью к восстановлению молекулярного кислорода в сочетании с электропроводностью, легкостью и коммерческой доступностью.

Использование углеродных катодов позволяет достичь удельной емкости до мАч/г, однако уже на первых циклах перезаряда наблюдается заметное её уменьшение.

Методами рентгенофазового анализа и спектроскопии комбинационного рассеяния было обнаружено, что в ходе разряда на поверхности углеродного электрода наряду с пероксидом образуется карбонат лития, который пассивирует электрод и приводит к его деградации. В ряде работ было расмотрено влияние структуры поверхности углерода на его каталитическую активность к восстановлению кислорода и образованию карбоната, в том числе и в присутствии ионов лития. Моделирование взаимодействия кислорода с различными типами дефектов идеальной графитовой сетки методом теории функционала плотности позволило сделать предположения о природе каталитически активных сайтов, участвующих в образовании пероксида лития. Однако немногочисленные попытки экспериментальной проверки полученных результатов приводят к довольно противоречивым выводам. Понимание процессов, происходящих при разряде и перезаряде литий-воздушного источника тока на положительном электроде, способно стать ключом к продолжающемуся поиску эффективных каталитических катодных материалов, способных обеспечить его длительное устойчивое циклирование.

Цель данной работы – с помощью электрохимических методов исследования определить лимитирующие стадии процессов на положительном электроде литий воздушного аккумулятора и отследить эволюцию состава углеродного катода в реальных условиях разряда и заряда. В ходе работы были поставлены задачи изучить стадии электрохимического восстановления и выделения кислорода на углеродном электроде, исследовать процессы пассивации электрода продуктами разряда и сопоставить полученные результаты с эволюцией состава и структуры поверхности электрода, определенной методом рентгенофотоэлектронной спектроскопии in situ.

Исследования процессов разряда и заряда литий-воздушного аккумулятора проводили при помощи вольтамперометрических методов и метода импеданс-спектроскопии в электрохимической ячейке с системой продувки газом, состоящей из дискового стеклоуглеродного электрода и литиевого противоэлектрода, помещенных в 0.1 М раствор LiTFSI в различных растворителях (ДМСО, тетраглим, ацетонитрил). Электрод сравнения представлял собой металлический литий, погруженный в 1 М раствор LiTFSI в смеси ПК:ДМЭ (7:3 об.).

В ходе работы было показано, что лимитирующей стадией катодного процесса является диффузия кислорода к поверхности электрода. Кроме того, наблюдается растворение продуктов разряда, в связи с чем природа электролита оказывает существенное влияние на процессы на положительном элктроде. Обнаружено, что наряду с образованием пероксида лития в ходе разряда формируется карбонат лития, претерпевающий разложение при потенциале заряда выше 4 В отн. Li/Li+, при этом ячейка циклируется обратимо. Показано, что карбонат лития образуется в ходе реакции углеродного электрода с супероксид-ионом, в то время как взаимодействия пероксида лития с углеродом не происходит. Полученные результаты согласуются с данными, полученные методом in situ рентгенофотоэлектронной спектроскопии высокого давления в процессе разряда и перезаряда литий-воздушной ячейки с твердым электролитом и восстановленным оксидом графита в качестве положительного электрода.

Публикации студентки:

1. Aleshin G.Yu., Semenenko D.A., Belova A.I., Zakharchenko T.K., Itkis D.M., Goodilin E.A., Tretyakov Yu.D. Protected anodes for Li-air batteries// Solid State Ionics, 2011, V.1, №184, P. 62-64, DOI: 10.1016/j.ssi.2010.09.018.

Белова А.И., Иткис Д.М., Семененко Д.А., Гудилин Е.А., Третьяков Ю.Д. О синтезе 2.

нитевидных кристаллов -MnO2// Альтернативная энергетика и экология, 2010, № 8, С. 70-73// Belova A.I., Itkis D.M., Semenenko D.A., Goodilin E.A., Tretyakov Yu.D.

Preparation of -MnO2 whiskers// Alternative Energy and Ecology, 2010, № 8, P. 70-73, http://elibrary.ru/item.asp?id= Иткис Д.М., Белова А.И., Семененко Д.М. Литий-воздушный аккумулятор и способ 3.

его изготовления// Заявка на выдачу патента РФ № 2012141517/07(066860), 28.09.2012.

Иткис Д.М., Белова А.И., Семененко Д.М. Литий-воздушный аккумулятор и способ 4.

его получения// Заявка на выдачу патента РФ № 2012141276/07(066507), 27.09.2012.

Белова А.И. Исследование механизмов химических и электрохимических процессов на 5.

положительном электроде литий-воздушного аккумулятора// ХХ Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «ЛОМОНОСОВ-2013», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, [CD-ROM], 2013, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2013/2346/31959_0e3b.doc 6. Belova A.I. Processes in Lithium-Air Battery Cathodes as Seen by Raman Scattering// Molecular Aspects of Solid State and Interfacial Electrochemistry, [CD-ROM], 2012.

Белова А.И., Кузнецов С.С., Семененко Д.А. Разработка электрокаталитических 7.

положительных электродов для литий-воздушных источников тока// Фундаментальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах, 2012, Краснодар: Кубанский гос. ун-т, С. 63.

Белова А.И. Исследование механизмов химических и электрохимических процессов на 8.

положительном электроде литий-воздушного аккумулятора// XII конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы и материалы для энергетики», 2012, Программа лекций и тезисы докладов, С. 10.

Белова А.И. Синтез и исследование электрокаталитических материалов на основе 9.

MnO2 как катода для литий-воздушного источника тока// XVIII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «ЛОМОНОСОВ-2011», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, [CD-ROM], 2011, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2011/243/243.pdf Исследование процессов роста и разложения пероксида лития на поверхности пористых металлических электродов литий кислородного аккумулятора Захарченко Т.К.

Руководители: асп. Козьменкова А.Я., к.х.н, н.с. Иткис Д. М.

В современную эпоху развития портативных электронных устройств, электротранспорта и других энергоемких отраслей все большее внимание уделяется проблемам запасания энергии с использованием перезаряжаемых химических источников тока. Наиболее высокоемкими вторичными источниками тока являются литий-воздушные аккумуляторы, теоретическая емкость которых достигает значений 4000 мА*ч/г. Но к сожалению, практическая удельная емкость литий-кислородного источника тока оказывается значительно меньше теоретической. Кроме того, наблюдается существенное уменьшение емкости при переходе к большим разрядным токам, что препятствует промышленному использованию таких аккумуляторов. Причиной такого процесса является осаждение продукта реакции – пероксида лития на поверхность катода и, как следствие, образование блокирующего слоя, препятствующего дальнейшему восстановлению кислорода.

В связи с этим целью данной работы является определение оптимальной морфологии катодного материала, которая позволит минимизировать влияние блокировки и достичь наибольшей плотности энергии и мощности в широком диапазоне разрядных токов. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: получение модельных электродов с контролируемой пористостью;

электрохимическое исследование разрядно-разрядных характеристик при различных плотностях тока;

исследование морфологии продуктов разряда, образующихся при различных плотностях тока в электродах с различной пористостью.

В качестве модельного материала положительного электрода были выбраны металлы, так как для них удобно варьировать размер пор и пористость. В ходе работы были получены нанопористые золотые фольги различной толщины с различным размером пор и исследованы их зарядно-разрядные характеристики, а также разрядные характеристики промышленно изготовленных никелевых пен с различной пористостью.

Изучена морфология полученных продуктов реакции и их состав.

Было показано, что вне зависимости от материала электрода на поверхности образуются пластинчатые кристаллы пероксида лития, которые агрегируются различным образом в зависимости от их количества. Результаты работы также были сопоставлены с теоретическими расчетами для разряда литий-кислородного аккумулятора и было установлено, что одним из основных лимитирующих факторов является коэффициент кислорода.

В ходе данной работы был сделан ряд важных шагов к определению оптимальной морфологии положительного электрода литий-кислородного аккумулятора.

Публикации студентки:

1. Aleshin G.Yu., Semenenko D.A., Belova A.I., Zakharchenko T.K., Itkis D.M., Goodilin E.A., Tretyakov Yu.D. Protected anodes for lithium-air batteries// Solid State Ionics, 2011, V. 184, № 1, P. 62–64, DOI: 10.1016/j.ssi.2010.09. 2. Захарченко Т.К. Исследование процессов роста и разложения пероксида лития на поверхности металлического серебра// «МЕНДЕЛЕЕВ-2013». Нанохимия и наноматериалы. Седьмая всероссийская конференция молодых учёных, аспирантов и студентов с международным участием по химии и наноматериалам.

Тезисы докладов, СПб.: Издательство Соло, 2013, С. 3. Захарченко Т.К. Исследование процессов роста и разложения пероксида лития на поверхности пористых металлических электродов литий-кислородного аккумулятора// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ 2013», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2013, С. 66, http://lomonosov msu.ru/archive/Lomonosov_2013/structure_30_2340.htm 4. Захарченко Т.К., Козьменкова А. Я. Исследование процессов роста и разложения XII конференция пероксида лития на поверхности металлического серебра// молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы и материалы для энергетики», Программа лекций и тезисы докладов, Звенигород 9 – 11 ноября 2012, С. 5. Белова А.И., Захарченко Т.К., Семененко Д.А., Иткис Д.М. Исследование механизма катодного процесса в литий-воздушном источником тока методом РФЭС и КР спектроскопии// XII конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы и материалы для энергетики», Программа лекций и тезисы докладов, Звенигород 9 – 11 ноября 2012, С. 6. Визгалов В.А., Захарченко Т.К., Трусов Л.А., Семененко Д.А., Jaiser S. Композитные твердые электролиты для литий-воздушных аккумуляторов// XII конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы и материалы для энергетики», Программа лекций и тезисы докладов, Звенигород 9 – 11 ноября 2012, С. 7. Zakharchenko T.K., Vizgalov V.A., Trusov L.A. The Effect of Boron Oxide Addition on Lithium Conductivity of Glass-Ceramic Membranes with NASICON Structure// Molecular aspects of solid state and interfacial electrochemistry, 26–31 August 2012, Dubna, Russia, CD-ROM 8. Belova A.I., Zakharchenko T.K., Itkis D.M. Processes in Lithium-Air Battery Cathodes as Seen by in situ Raman Scattering and Photoemission Spectroscopy// Molecular aspects of solid state and interfacial electrochemistry, 26–31 August 2012, Dubna, Russia, CD-ROM 9. Itkis D.M., Kataev E. Yu., Zakharchenko T.K., Carbon Materials Impact On Electrochemical Properties of Positive Electrode Compound Based on LiFePO4 // Molecular aspects of solid state and interfacial electrochemistry, 26–31 August 2012, Dubna, Russia, CD-ROM 10. Захарченко Т.К., Плешаков Е.A. Синтез наноразмерного замещенного фосфата титана со структурой NASICON// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2012», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2012, С. 51, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2012/structure_30_1931.htm 11. Захарченко Т.К., Езепов И.С., Визгалов В.A., Семененко Д.А. Наноструктурированные композиционные материалы для электролитов литий-воздушных аккумуляторов// Фундаментальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах: материалы XII Междунар. конф. Краснодар:

Кубанский гос. ун-т, 2012, С. 12. Визгалов В.А., Езепов И.С., Захарченко Т.К., Плешаков Е.А., Семененко Д.А.

Стеклокерамические твердые электролиты на основе структуры NASICON для литий воздушных батарей// Фундаментальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах: материалы XII Междунар. конф.

Краснодар: Кубанский гос. ун-т, 2012, С. 13. Захарченко Т.К. Керамические литий-проводящие материалы на основе диоксида титана// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2011», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2011, С. 53, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2011/structure_31_1343.htm 14. Захарченко Т.К. Твердые электролиты состава Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 для литий-воздушных аккумуляторов// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2010», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2010, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2010/ Электрохимическое формирование магнитоплазмонных инвертированных опалов Мартынова Н.А.

Руководители: к.х.н., н.с. Напольский К.С., к.х.н. Саполетова Н.А.

Большой интерес среди ученых в последние годы вызывают магнитные металлические дифракционные решетки с периодом, лежащим в субмикронном диапазоне. В таких материалах возможно усиление магнитооптического эффекта Керра по сравнению с неструктурированными металлами за счет возбуждения поверхностных плазмон-поляритонов, что делает их перспективными для создания новых элементов оптических устройств, позволяющих управлять электромагнитным излучением при помощи внешнего магнитного поля. Однако, в магнитных металлах из-за высокого поглощения ими оптического излучения возникающие плазмон-поляритонные волны быстро затухают. Поэтому актуальной задачей является изучение магнитооптических свойств многослойных структур, обладающих периодичностью и состоящих как из благородного металла, в котором хорошо возбуждаются плазмоны (Au), так и из магнитного материала (Ni). В данной работе в качестве таких структур предлагаются инвертированные опалы, получаемые путем заполнения пустот коллоидных кристаллов, состоящих из плотноупакованных микросфер, требуемым веществом с последующим удалением матрицы.

Целью работы является формирование магнитоплазмонных инвертированных опалов и исследование оптических и магнитооптических свойств полученных образцов.

Монодисперсные полистирольные микросферы (D1=400 ± 15 нм и D2=530 ± 25 нм) синтезировали методом безэмульгаторной полимеризации стирола C6H5CH=CH2 в присутствии инициатора K2S2O8. Далее проводили формирование коллоидных кристаллов на проводящих подложках методом вертикального осаждения микросфер при приложении постоянного электрического поля перпендикулярно подложкам. Температуру, концентрацию суспензии и напряженность электрического поля варьировали с целью определения оптимальных условий. Анализ структуры и оптических свойств коллоидных кристаллов проводили с помощью растровой электронной микроскопии и оптической спектроскопии, соответственно. Для количественного изучения структуры коллоидных кристаллов в данной работе были проведены эксперименты по малоугловой дифракции рентгеновского излучения, результаты которых согласуются c данными РЭМ и дополняют их. Исходя из ширины дифракционных рефлексов рассчитана мозаичность структуры, которая составила не более 8°. Метод трехмерной реконструкции обратного пространства был использован для оценки наличия дефектов упаковки. Магнитоплазмонные инвертированные опалы формировали путем электрохимического осаждения Ni в пустоты коллоидных кристаллов с последующим нанесением слоя Au толщиной 515 нм на поверхность инвертированных опалов методом магнетронного распыления.

Электрокристаллизацию никеля проводили из электролита состава 0,6 M NiSO4, 0,1 M NiCl2, 0,3 M H3BO3, 3,5 M C2H5OH в потенциостатическом режиме при Еd = 0,9 В относительно Ag/AgCl электрода сравнения.

В ходе работы были найдены оптимальные параметры формирования однородных пленок коллоидных кристаллов: температура 45 °С, концентрация 0,18 об. % полистирола, напряженность электрического поля E в интервале 0,25 0,75 В/см. На основе синтезированных коллоидных кристаллов были получены Ni инвертированные опалы с толщинами 0,2;

1,2;

2,2;

0,5;

1,5 и 2,5 диаметра микросфер матрицы. Показано, что толщина структур равномерна по всей площади образца (~ 1 см2) и ее можно контролировать по осциллирующему характеру хроноамперограмм с точностью до 0, слоя, что было подтверждено из анализа микрофотографий.

Экспериментально установлено, что провал в спектре отражения связан с наличием поверхностных плазмон-поляритонов на поверхности полученных структур, причем условие их возбуждения не зависит от количества слоев, а определяется только морфологией поверхности последнего слоя. Результаты магнитооптических измерений свидетельствуют о значительном усилении магнитооптического эффекта Керра по сравнению с гладкой металлической пленкой в спектральной области возбуждения плазмон-поляритонов.

Публикации студентки:

1. Саполетова Н.А., Мартынова Н.А., Напольский К.С., Елисеев А.А., Лукашин А.В. и др.

Самосборка коллоидных частиц в присутствии электрического поля// Физика твердого тела, 2011, том 53, № 6, с. 1126-1130, http://lns.pnpi.spb.ru/media/phc/p1064-1068.pdf 2. Мартынова Н.А. Электрохимическое формирование магнитоплазмонных инвертированных опалов// «23 Менделеевская конференция молодых ученых», 21-26 апреля 2013, Казань, с. 17.

http://www.chemeco.ru/netcat_files/File/Materialy%20XXIII%20Mend%20konferentsii.doc 3. Мартынова Н.А. Электрохимическое формирование магнитоплазмонных инвертированных опалов// XX Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «ЛОМОНОСОВ-2013», 8-13 апреля 2013, Москва.

http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2013/2340/SectionNanomaterials_2013.pdf 4. Мартынова Н.А. Получение металлических (Ni, Au) инвертированных опалов электрохимическими методами// XII конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы и материалы для энергетики», 9-11 ноября 2012, Звенигород, с. 37.

5. Мартынова Н.А. Электрохимическое формирование металлических (Au, Ni) Всероссийская молодежная конференция инвертированных опалов// «Опалоподобные структуры-2012», 23-25 мая 2012, Санкт-Петербург, с. 179.

http://lns.pnpi.spb.ru/media/opal2012/Sbornik.pdf 6. Мартынова Н.А. Электрохимическое формирование металлических (Au, Ni) инвертированных опалов// XIX Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «ЛОМОНОСОВ-2012», 9-13 апреля 2012, Москва.

http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2012/1931/Nanomaterials_all.pdf 7. Мартынова Н.А. Электрохимическое формирование металлических (Au, Ni) инвертированных опалов// XI конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы, их исследование и модификация при помощи синхротронного излучения», 11-13 ноября 2011, Звенигород, с. 34, http://www.inorg.chem.msu.ru/thesis_2011.pdf 8. Мартынова Н.А. Самосборка коллоидных частиц под действием электрического поля// «21 Менделеевская конференция молодых ученых», 24-29 апреля 2011г, Дубна, с. 33.

9. Мартынова Н.А. Исследование структуры коллоидных кристаллов методом малоугловой дифракции рентгеновского излучения// XVIII Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «ЛОМОНОСОВ-2011», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 11-15 апреля 2011, Москва, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2011/243/243.pdf 10. Мартынова Н.А. Самосборка коллоидных частиц в присутствии электрического поля// X конференция молодых учёных «Актуальные проблемы неорганической химии:

наноматериалы и здоровье человека», 29-31 октября 2010, Звенигород, с. 40.

http://www.fnm.msu.ru/documents/7/Web_editionn_X_Zvenigorod.pdf 11. Мартынова Н.А. Самоорганизация коллоидных частиц под действием электрического поля// XVII Международная конференция студентов, аспирантов имолодых ученых «ЛОМОНОСОВ-2010», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 12-15 апреля 2010, Москва, с.101, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2010/26.doc Тонкопленочные мультиферроики со структурой LuFe2O4.

Плохих А.В.

Руководитель: д.х.н., проф. Кауль А.Р.

Магнитоэлектрические материалы (мультиферроики) обладают одновременно магнитным и сегнетоэлектрическим упорядочениями, благодаря чему могут найти широкое применение в СВЧ-технике, сенсорной технике, устройствах хранения информации, а так же в новой области электроники – спинтронике.

Фаза LuFe2O4 и ее структурные аналоги рассматриваются как перспективные магнитоэлектрики, поскольку они обладают большой поляризацией и высокой намагниченностью, а также сравнительно высокими температурами Кюри: для LuFe2O сегнетоэлектическая Tс=320 K, магнитная Tс=240 К. В литературе хорошо описаны получение и свойства LuFe2O4 и редкоземельных аналогов этой фазы в объемном виде, в частности показано, что эти фазы термодинамически устойчивы в узком интервале низких значений р(О2). Для практических приложений наибольший интерес представляют мультиферроики в виде тонких пленок, однако в тонкопленочном состоянии методом импульсного лазерного осаждения и молекулярно лучевой эпитаксии при низком р(О2) была получена только фаза LuFe2O4..Известный интерес представляют пленки с частичным замещением атомов железа на ионы магния и меди, поскольку такие соединения могут существовать в гораздо более широком интервале р(О2), что должно существенно облегчить их синтез в тонкопленочном состоянии. Важным аспектом в реализации любого нового перспективного материала является упрощение и удешевление процесса его синтеза, в этом отношении интересно развитие химических методов получения тонкопленочных мультиферроиков семейства LuFe2O4. Однако традиционный для работ Лаборатории химии координационных соединений метод МОСVD (химическое осаждение из паровой фазы метал-органических соединений) не может быть применен непосредственно для получения пленок этой фазы, поскольку требует примерно на порядков более высокого парциального давления кислорода, чем то соответствует ее (фазы) термодинамически устойчивому существованию, Целью настоящей работы явилась разработка нового метода синтеза и исследование тонких эпитаксиальных пленок LuFeMO4 (M=Fe, Mg, Cu). Нами была предложена оригинальная двухстадийная методика получения тонких пленок LuFeMO4, первая стадия которой состояла в синтезе аморфных или кристаллических прекурсорных пленок систем Lu-Fe-O (Lu:Fe=1:2), Lu-Fe-Mg-O (Lu:Fe:Mg=1:1:1), Lu-Fe-Cu-O (Lu:Fe:Cu=1:1:1) методом MOCVD, а второй стадией является высокотемпературный отжиг полученных пленок в контролируемой атмосфере с низким рО2. Предполагается, что на второй стадии ориентированныя пленка образуется из прекурсора по механизму твердофазной эпитаксии на монокристаллической подложке. Осаждение тонких перкурсорных пленок систем Lu-Fe-O, Lu-Fe-Mg-O, Lu-Fe-Cu-O проводили на подложках (111)ZrO2(Y2O3), (111)Mg0, (111)MgAl2O4, (0001)Al2O3, (111)Pt/Si при различных Т- рО условиях. Осаждение проводили из паров дипивалоилметанатов Lu(thd)3, Fe(thd)3, Cu(thd) и Mg(thd)2. Смеси бета-дикетонатов, взятые в определенных стехиометрических отношениях, дозировали в импульсный испаритель, после чего полученный пар поступал в реактор с горячими стенками. Все прекурсорные пленки были изучены методами рентгено-спектрального и рентгенофазового анализа.

В работе были синтезированы аморфные и кристаллические пленки толщиной от 100 до 600 нм, что было установлено по данным спектральной эллипсометрии и рентгено спектрального микроанализа. С помощью РФА показано, что в оптимизированных по катионному составу прекурсорных пленках, полученных при температуре подложки равной 900 °С, содержатся фазы гексагонального феррита LuFeO3 (фаза, стабилизированная эпитаксией) и Fe2O3. По данным РФА образцы, синтезированные при 600 °C были аморфны. С точки зрения кинетики образования целевой фазы аморфное состояние пленок-прекурсоров является более благоприятным, нежели кристаллическое состояние пленок, полученных при более высокой температуре. Полученные пленки были подвергнеуты отжигу с геттером Fe/FeO при температурах Т=800 и 890°С, при этом наблюдали частичное восстановление пленок с образованием фазовых ансамблей, включавших искомую фазу LuFe2O4 Так, после отжига при 800оС полученные пленки состояли из смеси оксидов LuFe2O4, FeO и Lu2O3 (а), а при 890оС из LuFe2O4, Lu2Fe3O7 и Fe3O4 (б). Оба фазовых ансамбля соответствуют имеющимся в литературе фазовым диаграммам и образуются по равновесным реакциям восстановления (а) и окисления (б) фазы. Примечательным, что фаза LuFe2O4 образуется как в случае использования в качестве прекурсора аморфной пленки, так и в случае изначально кристаллического образца. Оптимизацию условий получения строго однофазных эпитаксиальных пленок (что необходимо для корректного исследования их магнитных и сегнетоэлектрических свойств) проводили, отжигая в вакуумированных ампулах аморфные оксидные пленки, отвечающие соотношению Lu/Fe =, с равновесными нонвариантными смесями оксидов, обеспечивавшими необходимое низкое давление кислорода.

Установлено, что фаза LuFe2O4 растет в ориентированном виде относительно подложки ZrO2(Y2O3): 0001 LuFe2O4 // 111 ZrO2(Y2O3). Такое же эпитаксиальное отношение наблюдали и в пленках, полученных на всех других использованных подложках кубической сингонии с плоскостью реза (111).

Было обнаружено, что при осаждении замещенных медью или магнием пленок при о 900 С образуется целый спектр сложных гексагональных оксидных соединений, растущих эпитаксиально к подложке: LuFeO3, LuFeMO4, Lu2Fe2MO7 (M=Mg, Cu), соотношение которых напрямую зависит от степени допирования пленок. В качестве примесных фаз в полученных образцах присутствуют высшие оксиды металлов, количество которых также зависит от катионного состава образцов.

Публикации студента:

1. Плохих А.В., Тонкопленочные мультиферроики со структурой LuFe2O4// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2013», [Электронный ресурс] — М.: МАКС Пресс. 2013.

http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2013/structure_30_2340.htm 2. Плохих А.В. Тонкопленочные мультиферроики со структурой LuFe2O4// Материалы XXIII Менделеевской конференции молодых ученых, г. Казань, 21 - 26 апреля 2013, С.20, http://www.chemeco.ru/mendeleev/ 3. Плохих А.В. Получение тонких пленок мультиферроика RFe2O4 (R=РЗЭ)// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2012», [Электронный ресурс] — М.: МАКС Пресс. 2012.

http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2012/structure_30_1931.htm, 4. Плохих А.В. Получение тонких пленок мультиферроика LuFe2O4 // Материалы XXII Менделеевской конференции молодых ученых, http://www.chemeco.ru/netcat_files/File/Thesis.pdf 5. Плохих А.В. Тонкопленочный мультиферроик LuFe2O4// Конкурс научных работ студентов, аспирантов, молодых ученых, http://www.nanometer.ru/2012/04/15/internet_olimpiada_271773.html 6. Плохих А.В., Осаждение тонких пленок мультиферроика LuFe2O4// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2011», [Электронный ресурс] — М.: МАКС Пресс. 2011.

http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2011/structure_31_1343.htm, Химическое осаждение тонких пленок ароматических карбоксилатов европия и тербия из раствора и их использование в OLED Калякина А.С.

Руководитель: к.х.н., докторант Уточникова В.В.

Ароматические карбоксилаты европия и тербия представляют интерес для использования в качестве люминесцентных материалов, поскольку сочетают уникальные свойства, присущие координационным соединениям РЗЭ, такие как высокий квантовый выход (до 100%) и длительные времена жизни возбужденного состояния ( = 0,1 – 3 мс), с высокой термической и оптической стабильностью. Большинство применений, например, в качестве эмиссионных слоев OLED (organic light-emitting diode1), требует получения материалов в виде тонких пленок, однако ароматические карбоксилаты РЗЭ в силу полимерного строения не летучи и нерастворимы, что осложняет получение их тонких пленок традиционными методами. Известные способы увеличения растворимости чаще всего приводят к ухудшению фотофизических характеристик, что заставляет искать новые способы нанесения тонких пленок.

Рис. 1 Схема метода MLCFD В данной работе предложен принципиально новый подход к получению тонких пленок нелетучих нерастворимых ароматических карбоксилатов РЗЭ – MLCFD (mixed-ligand complexes formation-decomposition2). Он заключается в растворении ароматического карбоксилата за счет образования разнолигандного комплекса (РЛК), нанесении его тонкой пленки на подложку с последующим термическим разложением и образованием пленки ароматического карбоксилата (Рис. 1).

OLED (organic light-emitting diode) - органический светоизлучающий диод;

MLCFD (mixed-ligand complexes formation-decomposition) - образование-разложение разнолигандных комплексов.

Целью данной работы стало осаждение тонких пленок ароматических карбоксилатов тербия и европия новым методом MLCFD и их последующее тестирование в структуре OLED. Для достижения этой цели были решены следующие задачи:

1) синтез и характеристика новых разнолигандных комплексов (РЛК) лантанидов, 2) проверка эффективности предложенного подхода на примере осаждения тонких пленок о-феноксибензоата и бензоата тербия (Tb(pobz)3, Tb(bz)3) и нафтоноата европия (Eu(naph)3), 3) оптимизация условий осаждения тонких пленок ароматических карбоксилатов лантанидов методом MLCFD и исследование их морфологии и фотофизических характеристик, 4) тестирование полученных тонких пленок в структуре OLED.

В качестве прекурсоров были выбраны РЛК с лигандами разных классов:

полиэфиры, бета-дикетоны, имины. Было синтезировано и охарактеризовано 7 новых РЛК, среди которых были выбраны прекурсоры, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым методом MLCFD. В результате оптимизации условий нанесения и термолиза пленок этих прекурсоров получены гладкие сплошные пленки Tb(pobz)3, Tb(bz)3 и Eu(naph)3 со среднеквадратичной шероховатостью ~2–5 нм. Показано, что толщина пленок контролируемо варьируется в диапазоне 20-200 нм путем изменения концентрации и режима нанесения растворов прекурсоров.

Полученные пленки были протестированы в структуре OLED, оптимизацию которой проводили на примере тонких пленок Tb(pobz)3. При этом варьировали толщину эмиссионного слоя (30-120 нм), состав дыркопроводящего и дыркоблокирующего слоев.

Оптимизированный прототип со структурой OLED ITO/PEDOT:PSS/Tb(pobz)3:TPD(1:1)/TAZ/Al продемонстрировал напряжение включения 7В, а его спектр электролюминесценции полностью совпадал со спектром фотолюминесценции Tb(pobz)3.

Публикации студентки 1. Utochnikova V., Kalyakina A., Kuzmina N. New approach to deposition of thin luminescent films of lanthanide aromatic carboxylates// Inorganic Chemistry Communications, 2012, V.

16, С. 4-7 DOI: 10.1016/j.inoche.2011.11. 2. Уточникова В.В., Калякина А.С., Кузьмина Н.П. Способ получения тонких пленок координационных соединений// Патент РФ № 2469124 23.05. 3. Kalyakina A., Sokolova E., Vaschenko A., Lepnev L., Utochnikova V., Kuzmina N. High Efficiency Organic Light-Emitting Diode Based on UV Stable Terbium Aromatic Carboxylates // Organic Electronics, in press 4. Калякина А.С., Химическое осаждение тонких пленок из растворов и их использование в OLED// Всероссийская молодежная научная конференция с международным участием "Инновации в материаловедении", Москва, 3-5 июня, сб. материалов// Ин-т металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН – М.: ООО "Ваш полиграфический партнер", 2013, С. 5. Соколова Е.Ю., Калякина А.С. Химическое осаждение из раствора тонких пленок ароматических карбоксилатов европия и тербия для их применения в качестве люминесцентных материалов// XXIII Менделеевская конференция студентов химиков, 2013, С. 6. Kalyakina A.S., Sokolova E.Yu., Vaschenko A.A., Lepnev L.S., Utochnikova V.V., Kuzmina N.P. High Efficiency Organic Light-Emitting Diode Based on UV stable Terbium Aromatic Carboxylates// SID Mid-Europe Spring Meeting 2013, Ghent, Belgium, 2013, С. http://sid.elis.ugent.be/proceedings.php 7. Соколова Е.Ю., Калякина А.С. Метод нанесения тонких пленок ароматических карбоксилатов лантанидов для применения в светоизлучающих диодах и ячейках Гретцеля// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2013», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2013, С. http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2013/structure_31_2346.htm, 8. Калякина А.С., Уточникова В.В. Органические светоизлучающие диоды (OLED) с ароматическими карбоксилатами тербия в качестве эмиссионных слоев// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2013», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2013, С. 65, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2013/structure_30_2340.htm 9. Соколова Е.Ю., Калякина А.С., Ващенко А.А., Уточникова В.В., Тонкие пленки ароматических карбоксилатов тербия и европия для применения в светоизлучающих диодах и солнечных батареях// XII конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы и материалы для энергетики», Программа лекций и тезисы докладов, Звенигород 9 - 11 ноября 2012, С. 10. Калякина А.С., Ващенко А.А., Уточникова В.В. Oрганические светоизлучающие диоды на основе ароматических карбоксилатов тербия// XII конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы и материалы для энергетики», Программа лекций и тезисы докладов, Звенигород 9 - 11 ноября 2012, С.

11. Kalyakina A., Vaschenko A., Utochnikova V. Thin film deposition of luminescent terbium o phenoxybenzoate for optoelectronic applications// XIIth International Krutyn Summer School 2012: «Solving the World's Energy Demands with Molecules and Nanostructures in Sunlight», Kruty, Poland, September 30-October 6, BEL Studio Sp. z o.o., http://12ikss.photovoltaics.pl 12. Utochnikova V., Kalyakina A., Vaschenko A., Pietraszkiewicz O., Kobia M., Gierycz P., Pietraszkiewicz M., Kuzmina N. Mixed-ligand compounds of lanthanide luminescent aromatic carboxylates and their role in thin film deposition of homo-ligand aromatic carboxylates// 8th International Conference on f-elements, Udine, Italy, August 26-31, 2012, C. 13. Калякина А.С., Получение тонких пленок ароматических карбоксилатов рзэ для их применения в OLED// Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области технических наук: материалы работ победителей и лауреатов конкурса. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012, С. 14. Калякина А.С. Использование разнолигандного комплексообразования для нанесения тонких пленок люминесцирующих ароматических карбоксилатов РЗЭ// XXII Менделеевская конференция молодых ученых, 24 июня – 28 июня 2012, Санкт Петербургский государственный технологический институт (технический университет).

Санкт-Петербург, 2012, C. 47 http://www.chemeco.ru/netcat_files/File/Thesis.pdf 15. Калякина А.С., Ващенко А.А., Уточникова В.В. Получение тонких пленок люминесцирующих ароматических карбоксилатов тербия и их тестирование в Всероссийская конференция структуре OLED// III «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества», М: ИМЕТ РАН, РХТУ им. Д.И.

Менделеева, 2012, C. 287 http://func.imetran.ru/abstracts_book 16. Соколова Е.Ю., Калякина А.С., Метод нанесения тонких пленок разнолигандного комплекса о-феноксибензоата тербия для применения в светоизлучающих диодах// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ 2012», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2012, С. http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2012/structure_30_1931.htm 17. Калякина А.C. Получение тонких пленок ароматических карбоксилатов тербия// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ 2012», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2012, С. http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2012/structure_30_1931.htm 18. Калякина А.С., Шуваев С.В. Криолюминесценция ароматических карбоксилатов европия и тербия: проблемы и перспективы// XI конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы, их исследование и модификация при помощи синхротронного излучения», Программа лекций и тезисы докладов, Звенигород 11 - 13 ноября 2011, С. 20, http://www.inorg.chem.msu.ru/thesis_2011.pdf 19. Калякина А.С. Образование-разложение разнолигандных комплексов как метод нанесения тонких пленок ароматических карбоксилатов РЗЭ// XXI Менделеевская конференция молодых ученых, Дубна, 2011, C. 20. Калякина А.С. Новый метод нанесения тонких пленок люминесцирующих ароматических карбоксилатов РЗЭ// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2011», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2011, С. 57 http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2011/structure_31_1343.htm 21. Utochnikova V., Kalyakina A., Kotova O., Kuzmina N. Luminescent terbium aromatic carboxylate thin films for OLED applications// 3rd Nanotechnology International Forum, Moscow, 2010, 22. Калякина А.С., Уточникова В.В., Кузьмина Н. П. Метод разнолигандного образования разложения для нанесения тонких пленок ароматических карбоксилатов РЗЭ// Х конференция молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии:

наноматериалы и здоровье человека», Программа лекций и тезисы докладов, Звенигород 29 - 31 ноября 2010, С. 25, http://www.inorg.chem.msu.ru/pdf/Web_editionn_X_Zvenigorod.pdf 23. Калякина А.С. Новый подход к нанесению тонких пленок ароматических карбоксилатов Материалы Международного молодежного научного форума РЗЭ// «ЛОМОНОСОВ-2010», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2010, С. 62, секция «Фундаментальное материаловедение и наноматериалы», http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2010/index.htm Зондовая мессбауэровская диагностика локальной структуры мультиферроиков CoCr2O4 и CuCrO Горчаков Д.С.

Руководитель: к.х.н., доц. Соболев А.В.

В настоящее время материалы-мультиферроики представляют большой научный интерес среди исследователей-материаловедов, химиков и физиков. Эти материалы являются перспективными в электронике благодаря сосуществованию в них сегнетоэлектрического и магнитного упорядочений. В качестве объекта исследования были выбраны мультиферроики CoCr2O4 и CuCrO2.

В качестве основного метода исследования был выбран метод мессбауэровской спектроскопии, обладающий рекордным разрешением по энергии. Этот метод позволяет изучать локальную кристаллографическую и магнитную структуры кристаллических веществ, в том числе при помощи введения в их структуру зондовых мессбауэровских атомов. Виду отсутствия в изучаемых материалах собственных мессбауэровских нуклидов, в работе применялся зондовый вариант мессбауэровской спектроскопии на ядрах 57Fe и 119Sn, вводимых в качестве примесных атомов в структуру объектов исследования.

Метод приготовления образцов заключался во введении микроколичеств (~ 1 ат. %) мессбауэровских нуклидов в оксид хрома Cr2O3. На этой стадии стабилизацию примесных атомов также контролировали с помощью методов мессбауэровской спектроскопии.

Далее были впервые синтезированы образцы состава CoCr2O4:119Sn, CoCr2O4:57Fe, CuCrO2:119Sn и CuCrO2:57Fe. Их чистоту проверили методом рентгенофазового анализа, а сами образцы исследовали методом мессбауэровской спектроскопии в широком интервале температур. Исходя из сравнительного анализа спектров, измеренных при различных температурах, был сделан вывод, что железо и олово в этих веществах замещают хром в его структурных позициях, однако, характер локального окружения примесных атомов различается.

Были изучены особенности локальной кристаллографической и магнитной структур этих двух, отличающихся типом кристаллической решетки, материалов. На основании анализа спектров, измеренных в магнитоупорядоченном диапазоне температур, были оценены интегралы обменных взаимодействий в рамках теории молекулярного поля Вейса.

Публикации студента:

1. A. Romanchuk, D. Gorchakov, A. Egorov, Y. Zubavichus, A. Shiryaev, S. Kalmykov Redox speciation of plutonium in mineral colloid suspensions// Migration’11, Beijing, China, September 18-23, 2011, P. 90, http://www.chem.pku.edu.cn/migration2011/migration2011abstractbook.pdf 2. Горчаков Д.С. Сорбция Pu(IV) и Pu(VI) на коллоидных частицах магнетита в присутствии силикат-ионов// XXI Менделеевская конференция молодых ученых.

Дубна. 24-29 апреля 2011, С. 25.

3. Горчаков Д.С. Сорбция Pu(IV) и Pu(VI) на коллоидных частицах магнетита в присутствии силикат-ионов// Всероссийская конференция «Радиохимия – наука настоящего и будущего», материалы конференции, Москва. 13-15 апреля 2011, С. 4. Горчаков Д.С. Сорбция Pu(IV) и Pu(VI) на коллоидных частицах магнетита в присутствии силикат-ионов// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2011», [Электронный ресурс], М.: МАКС Пресс, 2011, С. 36, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2011/structure_31_1343.htm 5. Горчаков Д.С. Сорбция Pu(IV) и Pu(VI) на магнетите// Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2010», [Электронный ресурс], М.:

МАКС Пресс, 2010, http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2010/ Исследование структурных и оптических свойств кремниевых нанонитей, полученных химическим травлением с участием серебра Нескоромная А.В.

Руководитель: д.ф.-м.н., доц. Головань Л.А.

В последние годы возрастает интерес к новым объектам кремниевых нанотехнологий – кремниевым нанонитям. Использование кремния в современной оптоэлектронике имеет ряд преимуществ, связанных как с его доступностью и нетоксичностью методов получения, так и с его уникальными свойствами. Кремниевые нанонити, например, характеризуются сильным поглощением и малым отражением света в видимой и близкой инфракрасной световой области, что может являться определяющим фактором при их использовании в оптоэлектронике и фотовольтаике. В частности, кремниевые наноструктуры могут быть применены в создании фотоэлементов, с целью повышения их эффективности, и сверхчувствительных сенсоров молекул.

Целью работы является исследование процесса взаимодействия излучения с веществом в условиях так называемого «пленения» излучения за счет рассеяния. Задачей данной работы является изготовление ансамблей кремниевых нанонитей и исследование их оптических свойств.

Изготовление кремниевых нанонитей производили путем химического травления пластин кристаллического кремния с участием наночастиц серебра в качестве катализатора.

Травление проходило в два этапа. На первом этапе на поверхность кремниевых подложек осаждали серебряные наночастицы путем погружения образцов в водный раствор 0,02 M нитрата серебра (AgNO3) и 5 М плавиковой кислоты (HF) в объемном соотношении 1:1 на 15–90 секунд (раствор I: Si+2AgNO3+6HF4Ag+ H2SiF6+4HNO3). На втором этапе покрытые серебряными наночастицами подложки погружали в раствор 5 М HF и 30% H2O2 в объемном соотношении 10:1 на время до минут (раствор II: Si+2H2O2+6HFH2SiF6+4H2O, в присутствие Ag) В заключение, полученные после травления в растворах I и II образцы промывали несколько раз в дистиллированной воде и сушили при комнатной температуре. Для удаления наночастиц серебра образцы также промывали в концентрированной Схематичная иллюстрация формирования азотной кислоте (65% HNO3) в течение 15 минут. кремниевых нанонитей: (a) в начале Получение кремниевых нанонитей подтверждали травления;

. (b) в течение процесса травления снимками растровой электронной микроскопии, были измерены спектры фотолюминесценции (ФЛ) и комбинационного рассеяния света (КРС). В полученных спектрах присутствует широкая полоса межзонной ФЛ и пик КРС на частоте 520 см-1. Сигналы фотолюминесценции и комбинационного рассеяния света для кремниевых нанонитей в несколько раз превосходят аналогичные сигналы для подложки кристаллического кремния. Этот рост эффективности процессов КРС и ФЛ может быть объяснен увеличением локального поля в ансамблях кремниевых нанонитей по сравнению с подложкой кристаллического кремния вследствие частичной локализации света.

В ходе проделанной работы были синтезированы образцы ансамблей кремниевых нанонитей и исследованы их оптические свойства, которые существенно отличаются от свойств кристаллического кремния.

M.-L. Zhang, K.-Q. Peng, X. Fan, J.-S. Jie,R.-Q. Zhang, S.-T. Lee, N.-B. Wong. Preparation of large area uniform silicon nanowires arrays through metal-assisted chemical etching. J. Phys. Chem. C 112, 4444 - 50 (2008) Получение и исследование физико-химических свойств фосфорсодержащих базальтовых непрерывных волокон Тимошкин И.А.

Руководители: к.х.н., с.н.с. Гутников С.И., асп. Манылов М.С.

Базальтовые непрерывные волокна нашли широкое применение в производстве тканей и различных композиционных материалов в связи с высокими показателями прочности, термоустойчивости, химической стойкости, радиопрозрачности. Одним из основных факторов, определяющих высокотемпературную стабильность волокон, является их кристаллизационная способность. К настоящему моменту большая часть работ по данной теме посвящена изучению кристаллизации в синтетических стеклах и штапельных базальтовых волокнах. Однако хорошо известно, что снижение кристаллизационной способности ведет к улучшению механических свойств и термической стойкости. После изучения соответствующей литературы, в качестве ингибитора кристаллизации нами был выбран фосфор.

Целью нашей работы было улучшение механических свойств и термической стойкости базальтовых непрерывных волокон путем введения фосфора. В ходе работы были поставлены следующие задачи: 1) получение фосфорсодержащих базальтовых стекол (2, 4, 6, 16 мас.%), 2) исследование кристаллизационных свойств полученных стекол с использованием методов термического анализа и рентгенофазового анализа, 3) получение непрерывных волокон с содержанием фосфора 2, 4, 6 мас. %, 4) исследование механических свойств.

Для получения фосфорсодержащих базальтовых стекол предварительно высушенный пирофосфат аммония смешивали в разных пропорциях с андезито-базальтом Сильцевского месторождения и нагревали в платиновом тигле до температуры 1600°С со скоростью нагрева 130 град/мин, затем выдерживали в течение 24 часов при этой температуре. Расплав закаливали в воду. Состав полученных стекол определяли методом рентгенофлуоресцентного анализа.

Согласно результатам дифференциального термического анализа полученных стекол температура стеклования снижается при добавлении фосфора. Температура кристаллизации первоначально увеличивается из-за эффектов ликвации, а затем также падает в следствие связывающей способности фосфора. Для определения состава кристаллизующихся фаз образцы стекол отжигали при температурах 700, 800, 900, 1000°С в течение 24 часов. Было показано, что основной фазой, кристаллизующейся после отжига при температуре 700°С является кварц, при 800C – кварц, шпинель и фосфаты кальция и магния. При 900C появляются фазы пироксена и гематита, чьи концентрации уменьшаются (разрушение цепочечных силикатов) и увеличиваются при добавлении фосфора соответственно. При 1000 C также образуется плагиоклаз, который постепенно пропадает с введением фосфора. На основании результатов спектроскопии комбинационного рассеяния было установлено, что с увеличением содержания оксида фосфора степень полимеризации в полученных стеклах возрастает.

На лабораторной установке были получены непрерывные волокна на основе стекол всех составов. Исходя из данных механических испытаний был сделан вывод о том, что увеличение содержания оксида фосфора с 0 до 6 мас. % приводит к увеличению прочности на разрыв и модуля Юнга с 2,2 до 3,3 ГПа и с 40 до 100 ГПа соответственно.

Кроме того был сделан вывод об уменьшении диаметра и температуры нижнего предела выработки волокон. Представленные выше механические свойства свидетельствуют о перспективности введения фосфора в состав базальтовых волокон.



Pages:   || 2 |
 


 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.