Разработка физико-химических основ получения новых сложнооксидных фаз переходных металлов и стеклокристаллических композитов со свойствами активных диэлектриков и/или люминофоров

Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы рационального поиска и синтеза новых сложнооксидных соединений со свойствами активных диэлектриков и/или люминофоров. Его главная цель – получение и всестороннее исследование новых сложных оксидов переходных металлов и стеклокристаллических композитов на их основе, перспективных для создания функциональных материалов, установление взаимосвязи между составом, строением и структурно-зависимыми физическими свойствами этих фаз.В результате проведенных исследований получено более 70 новых соединений. Существенно расширен круг фаз со структурами шеелита, NASICON"а, K5InHf(MoO4)6. Определено кристаллическое строение около 25 соединений, в том числе, 10 –по монокристальным данным. Для представителей большинства структурных групп изучены функциональные (в основном, электрофизические и/или люминесцентные) свойства. Выявлена большая группа сложнооксидных соединений Mo (VI) и W (VI) с высокой ионной проводимостью. Получены стеклокристаллические препараты со свойствами твердых электролитов. По совокупности структурных, ЯМР-результатов, ab initio расчетов и данных электрофизических исследований установлен механизм катионного транспорта в структурах семейства ионных проводников Na9R(MoO4)6 и сделан вывод об эволюции каналов натрий-ионной проводимости с температурой. Предложен механизм диффузии катионов в структуре ионного проводника Ag3Rb9Sc2(WO4)9, осуществляемой преимущественно за счет транспорта Rb+. Выявлены особенности спинового упорядочения в подрешетке железа двойного молибдата TlFe(MoO4)2. Получена группа ап-конверсионных люминофоров на основе сложных молибдатов с шеелитоподобными структурами, а также модифицированные боратные композиции, перспективные в качестве материала для дозиметрии слабого ионизирующего излучения. Разработаны люминесцирующие композиты типа «люминофор в стекле» на основе оксифторидной боросиликатной матрицыи мелкодисперсного порошка твердых растворов сложных молибдатов со структурой NASICON, легированных ионами европия и тербия. Получены термостабильные полимерные композитные материалы на основе политетрафторэтилена и оксифторидной стеклокерамики и показано, что формирование на поверхности композита оксифторидного слоя способствует повышению термоокислительной устойчивости, эластичности и механической прочности композита.Структурная характеризация, определение основных физико-химических характеристик и изучение функциональных свойств как новых фаз и композитов, полученных в рамках данного проекта, так и ранее синтезированных нами соединений, позволили установить корреляции строения и структурно-зависимых свойств. Полученный в рамках проекта экспериментальный материал дал возможность существенно расширить круг функционально значимых сложнооксидных соединений и открыл широкие возможности их применения. Выявленные взаимосвязи состава, строения и физических свойств синтезированных соединений могут быть использованы для направленного поиска и структурно-химического дизайна других многокомпонентных оксидных материалов различного строения и назначения.