Разработка и оптимизация технологий получения инновационных функциональных материалов

Проект направлен на разработку и оптимизацию технологий получения инновационной продукции в виде функциональных материалов: нанопорошков на основе YBCO, BFO и оксидов железа; наноструктурированых керамик, в том числе, с градиентной пористостью; тонких пленок, в том числе, проводящих/изолирующих слоев и антибактериальных покрытий, а так же исследование их свойств в широкой области температур для каждого фазового состояния. Интерес к проблеме создания материалов с наноразмерной структурой обусловлен проявлением в них размерных эффектов, а также их влиянием на закономерности формирования фазовых состояний и физических свойств, которые открывают широкие возможности для практического применения этих материалов в различных областях функциональной электроники, химической технологии, энергетике, медицине и т.д. Разработка недорогих, низкоэнергозатратных технологий при получении совершенных по чистоте, составу и структуре нанопорошков, наноструктурированых керамик и пленок будет способствовать эффективному внедрению этих материалов для промышленного производства. Очевидно, что решение двух этих проблем сделает отечественную техническую продукцию конкурентоспособной на внутреннем и зарубежном рынках. Решение этих проблем будет основано на признанных положениях теорий конденсированных сред. Оно направлено на преодоления кризиса в установлении природы формирования свойств оксидных объемных материалов с перовскитной структурой, интерметаллидов, а также тонких пленок простых и сложных оксидов. Оригинальность настоящих исследований в области физики сильно коррелированных электронных систем будет определяться учетом объемных изменений, отражающих изменения сил межатомного взаимодействия, характерных конденсированным средам, в которых отсутствуют свободные носители заряда, как в классических металлах. Анализ связи температурных зависимостей свойств с температурной зависимостью коэффициента теплового расширения и соответствующая их интерпретация будут проводиться на основе результатов исследования, преимущественно in situ, одних и тех же образов различных материалов. В качестве инновационной продукции планируется разработка технологий изготовления микро- и нанокристаллических порошков и керамик на основе YBCO и BiFeO3 по обычной керамической и химической технологиям, а так же получение тонких пленок на основе простых (Al2O3, TiO2) и сложных соединений (SiAlCO, SiAlCNO, TiVxOy, TiNxC, SixCxO, SiCxNO, YBa2Cu3O7-x, BiFeOх) методами магнетронного и атомно - молекулярно - слоевого осаждения с соответствующей их термообработкой.