Лаборатория образована в 2013 году в результате объединения лаборатории термодинамических основ неорганического материаловедения (основана в 1991 г. академиком Лазаревым Владиславом Борисовичем реорганизацией лаборатории химической термодинамики) и лаборатории дисперсных материалов.
Основные направления работы
Физико-химические основы создания новых материалов спинтроники на основе полупроводников AIIBV, AIIIBV, AIIBVI и AIIIBIVCV2.
Исследование многослойных субмикронных структур твердых растворов AIIIBV с целью создания на их основе приборов различного назначения (лазеры, фотодиоды, сенсоры).
Синтез и исследование мелкокристаллических чистых и легированных оксидов в широком диапазоне размеров кристаллов (0.02-300 мкм) с заданными свойствами. Создание на их основе новых катализаторов, люминофоров, специальной керамики, абразивов, полимерных композитов.
Направленный синтез сложных оксидов с различными типами проводимости и магнитного упорядочения. Создание многофазных оксидных композитов для гетерогенной каталитической конверсии.
Наиболее значимые результаты
Выращены эпитаксиальные слои InP и твердых растворов InGaAsP, легированных Sn, Te, Zn. Выявлена зависимость влияния лигатуры на подвижности носителей заряда. Исследован рост на профилированных поверхностях InP.
В результате изучения синтеза магнитных полупроводников установлено, что основной вклад в формирование магнитных свойств антимонидов In и Ga, легированных d-элементами, вносят кластеры, состав и температура Кюри которых меняются в зависимости от содержания легирующих элементов.
Разработана технология получения порошковых аэрогелей гидроксида и оксида алюминия и оксида магния. Рассмотрена возможность их применения для теплоизоляции, средств пожаротушения, в качестве добавки в керамическое сырье. Исследованы фазовые состояния композитов Li/W/Mn/SiO2, полученных различными методами: твердофазным синтезом, пропиткой кремнезема, золь-гель синтезом.
Нипан Г.Д. Изобарно–изотермические полиэдры твердых растворов системы Li –– Ni – Mn – Co – O // Неорган. материалы. 2021. Т. 57(5). С.543–548.
Васильев М. Г., Васильев А. М., Костин Ю. О., Изотов А. Д., Шелякин А. А. Создание гетероструктур зарощенного типа для СВЧ лазерных диодов. // Перспективные материалы. 2020. Т 4. С. 24-33.
G. P. Panasyuk, I. V. Kozerozhets, I. L. Voroshilov, Yu. D. Ivakin , V. I. Privalov, and M. N. Danchevskay Water Forms on the Surface and in the Bulk of Silicon Dioxide // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2021. V. 66(5), P. 724–730.
S.F. Marenkin, A.I. Ril', Al-Mn Hard Magnetic Alloys as Promising Materials for Permanent Magnets (Review) // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2020. V.65 (14). p. 2007-2019.
I.V. Kozerozhets, G.P. Panasyuk, E.A. Semenov, V.V. Avdeeva, Yu.D. Ivakin, M.N. Danchevskaya New approach to prepare the highly pure ceramic precursor for the sapphire synthesis // Ceramics International. 2020. 46(18). С. 28961-28968.
Сабитов Д.Р., Рябоштан Ю.Л., Светогоров В.Н., Падалица А.А., Ладугин М.А., Мармалюк А.А., Васильев М.Г., Васильев А.М., Костин Ю.О., Шелякин А.А. Суперлюминесцентные диоды спектрального диапазона 1,5-1,6 мкм на основе напряженно-компенсированных квантовых ям AlGaInAs/InP. Квантовая электроника. 2020. Т. 50(9). С.830-833.
Ащеулов А.А., Маник О.Н., Маник Т.О., Билинский-Слотыло В.Р., Изотов А.Д., Федорченко И.В. Теоретические модели химической связи в расплавах бинарных антимонидов кадмия и цинка в полупроводниках группы АIIВV.// Журнал неорганической химии. 2020, т. 65(9). С. 1216–1221.
Nipan G.D., Smirnova M.N., Kornilov D. Yu, Kop’eva M.A., Nikiforova G.E., Gubin S.P. Transformation of Solid Solution with Spinel-Type Structure Within the RangeLiMn2-x(Ni0.33Co0.33 Fe0.33)xO4 (0 ≤ x ≤ 2) // J. Phase Equilib. Diffus. 2020. V. 41(6). P. 819-826.
E. Malinina, V. Skachkov, L. Goeva, A. Grachev, G. Lyubimov, V. Avdeeva, I. Kozerozhets, A. Shaulov, A. Berlin, N. Kuznetsov. Thermomechanical properties of compositions based on polysilicates modified with boron cluster anions or SiO2 nanoparticles // Boletin de la Sociedad Espanola de Ceramica y Vidrio. 2020. V. 59(5). P. 201-208.
L. N. Oveshnikov, A. B. Davydov, A. V. Suslov, A. I. Ril, S. F. Marenkin, A.L. Vasiliev, B. A. Aronzon, Superconductivity and Shubnikov - de Haas effect in polycrystalline Cd3As2 thin films // Scientific reports. 2020. V.10 (1). art. num.4601
K. Hileuskaya, A. Ladutska, V. Kulikouskaya, A. Kraskouski, G. Novik, I. Kozerozhets, A.Kozlovskiy, V.Agabekov. ‘Green’ approach for obtaining stable pectin-capped silver nanoparticles: Physico-chemical characterization and antibacterial activity // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2020. V. 585. № 124141.
Васильев М.Г., Васильев А.М., Изотов А.Д., Маренкин С.Ф., Пашкова О.Н., Шелякин А.А. Cоздание гетеропереходов ZnSe - InP на плоских и профилированных поверхностях лазерных кристаллов InP // Неорганические материалы. 2019. Т. 55(9). C. 957–961.
I. V. Kozerozhets, G. P. Panasyuk, E. A. Semenov, N. P. Simonenko , L. A. Azarova, and V. N. Belan Synthesis of Boehmite Nanosized Powder (AlOOH) at Low Temperatures of Hydrothermal Treatment // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2020. V. 54(3). P. 465-473.
Пашкова О.Н., Изотов А.Д., Саныгин В.П., Ефимов Н.Н., Васильев М.Г. Ферромагнетизм сплавов на основе антимонида индия, легированного Mn и Ni // Неорганические материалы. 2019. Т. 55(9). С. 941–945.
Нипан Г.Д. Фазовые равновесия в системе Li – W – Mn – O // Неорган. материалы. 2018. Т. 54(9). С.943–948.
S.F. Marenkin, A.V. Kochura, A.D. Izotov, M.G. Vasil'ev, Manganese Pnictides MnP, MnAs, and MnSb are Ferromagnetic Semimetals: Preparation, Structure, and Properties (a Survey)// Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2018. V.63 (14). p. 1753-1763.
L.N. Oveshnikov, E.I. Nekhaeva, A.V. Kochura, A.B. Davydov, M.A. Shakhov, S.F. Marenkin, O.A. Novodvorskii, A.P. Kuzmenko, A.L. Vasiliev, B.A. Aronzon, High-temperature magnetism and microstructure of a semiconducting ferromagnetic (GaSb)(1-x)(MnSb)(x) alloy // Beilstein Journal of Nanotechnology. 2018. V.9. p. 2457-2465.
M. Romcevic, M. Gilic, L. Kilanski, W. Dobrowolski, I.V. Fedorchenko, S.F. Marenkin, N. Romcevic, Phonon properties of ZnSnSb2+Mn semiconductors: Raman spectroscopy // Journal of Raman Spectroscopy. 2018. V.49 (10). p. 1678-1685.
Кольцова Т.Н. Структуры твердых растворов жисмондина, кимрита, анортита и цельзиана // Неорганические материалы. 2017. Т. 53(8), С. 834–844
I.V. Fedorchenko, A.I. Ril, S.F. Marenkin, O.I. Rabinovich, S.A. Legotin ; S.I. Didenko, P. Skupinski, L. Kilanski, W. Dobrowolski, Phase diagram of the ZnSiAs2-MnAs system // Journal of Crystal Growth. 2017. V.468. p. 683-687.
В.П. Саныгин, А.Д. Изотов, О.Н. Пашкова, А.Е. Баранчиков, А.В. Филатов. Топографический анализ поверхности магнитного полупроводника GaSb // Неорганические материалы. 2016. Т. 52 (9). С. 931-937.
Кольцова Т.Н. Твердые растворы оффретита, диренцоита и феррьерита // Неорганические материалы. 2016. Т. 52(8). С. 803-814.
G.P. Panasyuk, L.A. Azarova, I.L. Voroshilov, V.N. Belan, I.V. Kozerozhets, E.A. Semenov, V.L. Stolyarova, A.D. Izotov. New techniques for processing wastepaper // Theoretical foundations of chemical engineering. 2016. V. 50 (4). p. 660-666.
G.D. Nipan, G.A. Buzanov, K.Yu. Zhizhin, N.T. Kuznetsov. Phase states of Li(Na,K,Rb,Cs)/W/Mn/SiO2 composite catalysts for oxidative coupling of methane // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2016. V. 61 (14). p. 1689-1707.
М.Г. Васильев, А.М. Васильев, А.Д. Изотов, А.А. Шелякин. Создание и исследование высокотемпературного лазерного диода с длиной волны излучения 1310 нм на основе зарощенных гетероструктур InP/GaInAsP // Неорганические материалы. 2014. Т. 50 (9). C. 963-967.
А.Д. Изотов, Ф.И. Маврикиди. Фракталы: делимость вещества как степень свободы в материаловедении. Изд. СГАУ. Самара. 2011. 128 с.
L.I. Koroleva, D.M. Zashchirinskii, T.M. Khapaeva, A.I. Morozov, S.F. Marenkin, I.V. Fedorchenko, R. Szymczak. Manganese-doped CdGeAs2, ZnGeAs2 and ZnSiAs2 chalcopyrites: A new materials for spintronic // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2011. V. 323. p. 2923-2928.
С.Ф. Маренкин, В.М. Трухан. Фосфиды, арсениды цинка и кадмия. Минск: Издатель А.Н. Вараскин, 2010. 220 c
Награды и премии
Васильев М.Г. – медаль им. А.М. Прохорова за цикл работ по развитию и совершенствованию физико-технологических основ создания наногетероструктур многокомпонентых твердых растворов полупроводниковых соединений АIIIВV для отечественного приборостроения и квантовой электроники (2021 г.).
А.Д. Изотов – медаль им. Н.Н. Семенова за выдающиеся достижения в области инженерных наук (2021 г.), памятная медаль им. М.В. Келдыша за заслуги в области инженерных наук (2012 г.), медаль им. А.М. Прохорова (2012 г.), Медаль и премия имени С. И. Мосина (2001 г.)
С.Ф. Маренкин, И.В. Федорченко, В.М. Новоторцев – премия Российской и Польской академий наук за цикл совместных работ «Разработка физико-химических основ технологии новых материалов для спинтроники» (2014 г.)
С.Ф. Маренкин – Орден за заслуги в материаловедении НИТУ МИСИС (2019 г.), премия РАН и НАН Беларуси в области технических наук за выдающиеся результаты, полученные в ходе совместных исследований по циклу работ «Материалы и пленочные гетероструктуры для устройств спинтроники и магноники» (2015 г.)
Гранты и проекты
Гранты Российского научного фонда
21-73-20220 «Нанокомпозиты на базе полупроводниковых и топологических материалов с мультифазной магнитной подсистемой» (2021-2024 гг.)
Гранты Российского фонда фундаментальных исследований
17-53-04055 Бел_мол_а «Физико-химические основы синтеза новых наноматериалов на основе арсенидов тройных полупроводников ZnGeAs2 и CdGeAs2» (2017-2018 гг.)
16-03-00796А «Синтез ферромагнитных композитов с температурой Кюри выше комнатной на основе систем Cd3As2- MnAs и Zn3As2-MnAs» (2016-2018 гг.)
16-03-00150 «Разработка физико-химических основ синтеза объемных и пленочных ферромагнитных композитов в системах AIIISb-MnSb, где AIII=Al, Ga, In» (2016-2018 гг.)
15-03-05370 «Исследование влияния легирующих d-элементов на электронное строение и функциональные свойства материалов спинтроники на основе антимонидов элементов III группы» (2015-2017 гг.)
14-03-90004 «Физико-химические основы синтеза магнитных гранулированных структур в системах Ga(In)Sb-MnSb» (2014-2015 гг.)
13-03-00125 «Физико-химические основы синтеза двухмерных нанокомпозиционных структур ферромагнетик-полупроводник» (2013-2015 гг.)
12-03-00851 «Синтез и физико-химический анализ высокотемпературных ферромагнитных структур в полупроводниковых соединениях III-V на основе примесного дислокационного магнетизма для целей спинтроники» (2012-2014 гг.)
12-03-31203 «Природа магнетизма и получение наногранулированных ферромагнитных структур на основе твердых растворов халькопиритов ZnxCd1-xGeAs2, допированных Mn» (2012-2013 гг.)
Гранты Президента РФ для поддержки молодых ученых
МК-1454.2014.3 «Разработка физико-химических основ синтеза наногранулированных структур полупроводник-феромагнетик как новых материалов спинтроники» (2014-2015 гг.)
Хозяйственные договоры
№ 4/12 «Разработка технологических режимов синтеза высокочистого мелкокристаллического корунда и сырья для получения оптической керамики» (2012-2013 гг.)
Научное сотрудничество
Институт физики им. Х.И. Амирханова Дагестанского научного центра РАН (г. Махачкала, Республика Дагестан)
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (г. Москва)
Физический институт им П.Н. Лебедева РАН (г. Москва)
Юго-Западный государственный университет, Региональный центр нанотехнологий (г. Курск)
Белгородский государственный национальный исследовательский университет (г. Белгород)
Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН (г. Шатура)
Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению (г.Минск, Республика Беларусь)
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (г. Минск, Республика Беларусь)
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences (Warsaw, Poland)
Institute of Physics Belgrade, University of Belgrade (Belgrade, Serbia)
Lappeenranta University of Technology (Lappeenranta, Finland)
