Атомное, электронное строение, элементный и фазовый состав многофункциональных композитных наноматериалов, слоистых гетеросистем и комплексных соединений металлов для целей спинтроники , фотоники и катализа

Научно-технический прогресс сопровождается повышением спроса на материалы и устройства из них, которые обладали бы ранее не совместимыми свойствами. Совершенствование технологии создания рентгеновских зеркал возможно только на основе совершенствования известных и разработки новых методик исследования спектроскопических методов для обнаружения микроскопических дефектов, межфазной диффузии и исследования химических и электронных свойств многослойных структур. Это основные факторы, которые влияют на коэффициент отражения наноструктурированных многослойных зеркал. Исследование различных характеристик слоистых систем, таких как химические связи, магнитная и электронная структура, дефектообразование и взаимная диффузия на границах раздела с высоким пространственным и спектральным разрешением, является актуальной фундаментальной проблемой в физике и материаловедении. Большой научный интерес к хелатирующим лигандам, в том числе и гидразонам ароматических альдегидов, кетонов и их комплексов с металлами обусловлен широким спектром их биологической активности: антибактериальной, антимикробной, антивирусной, противоопухолевой, цитотоксической, антигрибковой; кроме того они проявляют каталитическую активность, являются эффективными противоизносными присадками в узлах трения. Являясь полидентатными органическими лигандами, такие соединения, в зависимости от условий синтеза, природы металла, образуют комплексы металлов различного состава и строения (моно-, би- или полиядерные). Большую группу полиядерных комплексов составляют соединения, содержащие обменно-связанные парамагнитные ионы переходных металлов. Ключевой ролью для понимания магнитных свойств в таких обменных кластерах является выявление взаимосвязи обменных параметров с особенностями строения подобных комплексов. Установление фундаментальных закономерностей «структура-свойства» для координационных соединений металлов с целью получения новых перспективных материалов с практически полезными свойствами в области молекулярных магнетиков, фотоактивных и биологически активных материалов является важной и актуальной задачей. Получение непротиворечивых данных о составе, электронном и атомном строении новых многофункциональных композитных наноматериалов на основе наночастиц различных ферритов в полиэтилене или полипропилене и композитных нитей полипропилена с наночастицами переходных металлов или различных сульфидов на тефлоне позволит создать новые магнитопласты с улучшенными характеристиками электромагнитосовместимости и новые полимерные материалы для покрытий с антимикробными и антигрибковыми свойствами соответственно. Диоксид ванадия VO2 имеет переход полупроводник–металл, управляемый температурой (68С), светом, электрически или за счет механических напряжений. Важными свойствами перехода являются малое время переключения из полупроводникового состояния в металлическое ( 100 фc), изменение сопротивления (на ~4 порядка), а также изменения коэффициентов пропускания/отражения в диапазонах от ближнего ИК (20-30%) до среднего ИК (~60%) и ТГц/суб-ТГц (~40%) является перспективным для использования в устройствах ИК/ТГц фотоники. Ожидается, что наноструктурирование VO2 до характерных размеров 30-50 нм должно существенно сократить время переключения материала при засветке светом или/и пропускании тока. Поиск новых способов создания наноструктурированных композитных материалов на основе VO2 и изучение их новых свойств является актуальной и значимой задачей современной фотоники. Получение данных об электронном и атомном строении перечисленных объектов и выявление взаимосвязей между этими данными с практически значимыми свойствами этих объектов – оптическими, магнитными, каталитическими и другими характеристиками является фундаментальной задачей и обоснованием выполнения предлагаемого проекта.