авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< 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 | 3 | 4 | 5 |
-- [ Страница 1 ] --

ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ И

НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

им. Н.С. КУРНАКОВА РАН

ФАКУЛЬТЕТ НАУК О МАТЕРИАЛАХ

МГУ им. М.В. ЛОМОНОСОВА

34 июля 2006 г.

МОСКВА

III ШКОЛА КОНФЕРЕНЦИЯ

МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО

ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ

Сборник

тезисов

докладов

1

ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

им. Н.С. КУРНАКОВА РАН ФАКУЛЬТЕТ НАУК О МАТЕРИАЛАХ МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА им. М.В. ЛОМОНОСОВА III ШКОЛА КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Сборник тезисов докладов 34 июля МОСКВА III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Организаторы конференции:

• Институт Общей и Неорганической Химии им. Н.С. Курнакова РАН • Факультет Наук о Материалах МГУ им. М.В. Ломоносова Конференция проводится при финансовой поддержке • Российской Академии Наук • Национальной программы «Образование»

Организационный комитет: Программный подкомитет:

• Декан ФНМ акад. РАН • Зам. декана ФНМ чл-корр РАН Третьяков Ю.Д. – председатель Гудилин Е.А. – председатель • Лукашин А.В. (ФНМ) • Вересов А.Г. (ФНМ) • Иванов В.К. (ИОНХ) • Баранчиков А.Е. (ИОНХ) • Ванецев А.С. (ИОНХ) • Чаркин Д.О. (ФНМ) • Елисеев А.А. (ФНМ) • Киселева Е.А. (ФНМ) Место проведения:

Факультет наук

о материалах Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (119992, Москва, Ленинские Горы, д.1., строение 73, лабораторный корпус «Б») III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННЫЕ ДОКЛАДЫ Новые нано- и микроструктурированные функциональные материалы.

чл.-корр. РАН Гудилин Е.А………………………………………………………….. Формирование фрактальных свойств поверхности в топохимических процессах.

к.х.н. Иванов В.К…………………………………………………………………….. Твердофазный сонохимический синтез неорганических материалов.

к.х.н. Баранчиков А.Е……………………………………………………………….. Магнитные нанокомпозиты на основе гексаферрита стронция.

к.х.н. Зайцев Д.Д…………………………………………………………………....... Использование микроволнового воздействия при синтезе неорганических материалов.

к.х.н. Ванецев А.С…………………………………………………………………... Исследование межзеренной проводимости в ультрадисперсной керамике SnO2 методами вольтамперометрии и импеданс-спектроскопии.



к.х.н. Васильев Р.Б………………………………………………… ………….……. СЕКЦИЯ Синтез монокристаллической нанопленки состава Pr1-xSrxMnO3-LuMnO Акбашев А.Р., Горбенко О.Ю………………………………………………………. Синтез высоколюминесцентных коллоидных нанокристаллов CdTe Бабынина А.В., Васильев Р.Б……………………………………………………….. Получение тонких пленок BiFeO3 методом жидкофазной эпитаксии Чендев В.Ю., Кауль А.Р., Бойцова О.В…………………………………………….. Синтез магнитных частиц состава LiFe5O8 с использованием метода пиролиза аэрозолей Дубов А. Л., Гудилин Е.А., Чеканова А.Е…………………………………………. Cинтез и диагностика разнокатионных галогенпентаборатов с хильгардитной структурой.

Егорова Б.В…………………………………………………………………………… III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Синтез и исследование сульфатзамещенных гидроксилапатитов Евдокимов П. В., Вересов А. Г., Соин А. В………………………………………… Получение магнитных наночастиц -оксида железа в матрице мезопористого оксида кремния.

Харламова М.В……………………………………………………………………….. Синтез нанокомпозитов ZnO/MgO Капитанова О.О………………………………………………………………………. Рост нитевидных кристаллов SnO Кочергинская П.Б., Иткис Д.М., Гудилин Е.А…………………………………....... Синтез, выделение и анализ СF2-производных [60]фуллерена Козлов А.А., Горюнков А.А., Пименова А.С., Хаврель П.А………………………. Композиционные керамические материалы для костных имплантатов на основе фосфатов кальция с регулируемым пределом резорбирования.

Кузнецов А. В., Сафронова Т.В…………………………………………………..… Получение пористой керамики на основе ZrO2 методом холодного литья с неводным наполнителем Лаврёнов И.В………………………………………………………………………… Синтез кобальтсодержащих нанокомпозитов на основе цеолитов с системой одномерных пор Лукацкая М.Р…………………………………………………………………………. Разнолигандные гексафторацетилацетонаты РЗЭ(III) с O-донорными лигандами: синтез и фотолюминесцентные свойства Плешков Д.Н., Елисеева С.В……………………………………………………….. Исследование магнитной стеклокерамики на основе SrFe12-xAlxO19.

Петров Н.А.................................................................................................................... Сорбция Pu(V) и Pu(IV) на синтезированных образцах гематита Романчук А.Ю., Хасанова А.Б., Калмыков С.Н……………………………………. Роль электростатического взаимодействия при самоорганизации коллоидных микрочастиц Самсонова Е.В., Синицкий А.С., Абрамова В.В…………………………………… Сорбция Am(III) на мезопористом диоксиде кремния Слесарев А.С………………………………………………………………………….. III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Получение и исследование Pb-содержащих твердых растворов на основе гексаферрита стронция (SrFe12O19) с дополнительным гетеровалентным катионным замещением общего состава Sr1-x-yPbxNdyFe12O19 / Sr1-xPbxNdyFe12 yO19 / Sr1-x-yPbxNdyCoyFe12-yO19.

Смирнов Е.А., ГаршевА.В., Кнотько А.В……………………………………..……. Синтез и исследование свойств интеркаляционных соединений на основе ксерогелей V2O5•n H2O Ящук Т.С., Гудилин Е.А……………………………………………………………... Микроволновой синтез оксида цинка в солевых матрицах Закоржевский В.В., Шапорев А.С……………………………………………..……. Синтез пленок никелата самария из раствора гетерометаллического комплекса Цзэн Хао………………………………………………………………………………. Синтез и свойства фосфатных апатитов, содержащих ионы меди в гексагональных каналах.





Зыкин М.А…………………………………………………………………………….. Разработка новых методов получения нанокристаллических материалов на основе оксида цинка Коноплёв Н. А., Чурагулов Б. Р……………………………………………………… Исследование фазовых диаграмм систем, образуемых полупроводниковыми соединениями А4В Волыхов А. А…………………………………………………………………………. Сравнительный анализ биоактивности различных материалов с использованием модельных сред Ковалёва Е. С…………………………………………………………………………. Гидротермально-микроволновой синтез простых и сложных оксидов циркония и гафния Максимов В.Д., Мескин П.Е., Чурагулов Б.Р……………………………………… Каркасные бораты как перспективные материалы для нелинейной оптики Плачинда П.А., Долгих В.А., Стефанович С.Ю…………………………………… Синтез и изучение нано- и микропорошков La1-xAgyMnO3+ (yx) для клеточной гипертермии Попова М.Н., Мельников О.В……………………………………………………… Получение и свойства наночастиц гексаферрита стронция в мезопористых матрицах III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Горожанкин Д.Ф……………………………………………………………………. Получение и изучение смешанных проводников на основе галлата лантана как материалов для кислородных мембран Бледнов А.В…………………………………………………………………………. Синтез полупроводниковых наночастиц ZnO в матрице мезопористого оксида кремния Бурова Л.И…………………………………………………………………………… Синтез функциональных нанокомпозитов с использованием цеолитов в качестве твердофазных нанореакторов Вячеславов А.С……………………………………………………………………… Получение теплозащитных покрытий из ZrO2(Y2O3) на лопатках ГТД методом MOCVD Досовицкий Г.А., Новожилов М.А……………………………………………….... Анизотропные квазидвумерные смешанные халькогениды никеля Исаева А.А…………………………………………………………………………… Синтез и исследование тонких пленок манганитов с колоссальным магнетосопротивлением состава (Nd1-x,Smx)1-ySryMnO3.

Картавцева М.С……………………………………………………………………… Тонкопленочные электролюминесцентные (ЭЛ) материалы на основе комплексов РЗЭ (III) Котова О.В…………………………………………………………………………… Резистивные и магнеторезистивные свойства тонких пленок La1-xAgУMnO3+ Мельников О.В., Горбенко О.Ю…………………………………………………… Синтез и исследование анизотропных наночастиц в пленках пористого оксида алюминия Напольский К.С……………………………………………………………………... Транспортные свойства тисонитоподобного твердого раствора Ba0.035Bi0.965(O,F)3 Притужалов В.А……………………………………………………………………. СЕКЦИЯ Синтез и свойства фотонных кристаллов на основе оксидов переходных металлов Абрамова В.В. ………………………………………………………………………. III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Сравнение газовой чувствительности нанокомпозитов на основе SnO2 (с содержанием La2O3, In2O3, Fe2O3) по отношению к C2H5OH, CH3CN и DMMP Алексеенко Е.А……………………………………………………………………… Оптимизация условий синтеза ванадийоксидных нанотрубок Аникина А.В., Гудилин Е.А……………………………………………………….. Вискеры на основе оксида ванадия (V): разработка методики получения новой фазы и исследование физико-химических свойств Балахонов С. В., Померанцева Е. А., ……………………………………………… Рост кристаллов BaNiO3 в растворе расплава щелочи.

Битнер Н.А., Ельчищев Д.А., Алешин В.А………………………………………... Синтез магнитных нанокомпозитов, содержащих гексаферрит стронция Вишняков Д.А., Зайцев Д.Д., Казин П.Е…………………………………………... Изучение возможностей образования соединений MI2MIII(AO4)(BO4), MI=Na, K, Rb;

MIII=Gd, Dy, Y;

A=Mo, W;

B=As, P Игонькина В…………………………………………………………………………. Синтез нанокристаллических порошков NiO и ZnO Коваленко А.А., Баранов А.Н…………………………………………………..…. Устойчивость к отравлению соединениями серы каталитической системы Pt/СоОy-MoOх Коложвари Б.А., Зосимова П.А…………………………………………………….. Синтез и исследование Pb-содержащих твердых растворов на основе гексаферрита стронция (SrFe12O19) с гетеровалентным замещением.

Меледин А.А………………………………………………………………………… Создание новых материалов для катодов твердооксидных топливных элементов Напольский Ф.С., Истомин С.Я., Дрожжин О.А…………………………………. Разделение коллоидных растворов наночастиц CDSE с использованием мезопористого SiO Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. А……………………………………… Синтез и исследование свойств композитных катодных материалов на основе ксерогеля V2O5•n H2O Семененко Д. А. …………………………………………………………………….. Кальцийфосфатные цементы на основе -Ca3(PO4) III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Степук А.А., Вересов А.Г………………………………………………………….. Новые подходы к получению покрытий на основе КМС-манганитов.

Филиппов Я.Ю., Чеканова А.А., Гудилин Е.А…………………………………… Синтез и исследование гетеробиметаллических комплексов типа [(NiQ)Ln(NO3)3(H2O)n] (Ln=La, Sm;

H2Q=H2Salen) как прекурсоров аморфных оксидных пленок LnNiO Харченко А.В……………………………………………………………………….. Синтез Pb-содержащих твёрдых растворов, на основе SrFe12O19 с дополнительным катионным замещением и исследование их свойств.

Челпанов В.И………………………………………………………………………... Керамические материалы на основе гидроксиапатита, синтезированного из растворов различной концентрации исходных реагентов Шехирев М.А………………………………………………………………………... Синтез и исследование твердых растворов Ca10.5-xPbx(PO4)7, Ca9.5 xPbxMg(PO4)7, Ca9.5-xPbxZn(PO4)7 и Ca7PbMgR(PO4)7 с витлокитоподобной структурой Гетьман Ю.А., Стефанович С.Ю………………………………………………….. Синтез и исследование керамических композитов ZrO2(Bi2CuO4+Bi2O3) со смешанной электронно-ионной проводимостью Астафьева К.И., Лысков Н.В., Метлин Ю.Г……………………………………… Synthesis and investigation of La1-xBaxMnO3+, La1-xAgyMnO3+ Batuk Dmitriy N. …………………………………………………………………….. Research of the cellulose fibers carbonization process that occurs in the cellulose fiber - carbon foil composite.

Barisov Ivan A…………………………………………………………………….…. Planar biosensors for clinical analysis of lactate Vokhmyanina Dariya………………………………………………………………… Sensors for hydrogen peroxide based on Prussian Blue modified microelecrodes.

Vavilova Natalya A………………………………………………………………….. Hydrothermal and supercritical synthesis and characterization of nanostructured titanium and zinc oxides.

Gavrilov Anton I., Kolen’ko Yury V., Churagulov Bulat R…………………………. Synthesis and optical properties of polystyrene opal films III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Khokhlov P.E………………………………………………………………………… Preparation of the SrFe12O19-based magnetic composites via boron oxide glass devitrification.

Kushnir S.E…………………………………………………………………………… Heteroligand complexation of potassium -diketonates with o-phenanthroline.

Tsymbarenko D.M., Korsakov I.E., Boytsova O.V…………………………………... The vapor-phase synthesis method of nonvolatile REE coordination compound thin films Utochnikova Valentina V…………………………………………………………….. Preparation magnetic gamma iron oxide nanoparticles on basic of the mesoporous silica matrix.

Sapoletova N.A. ……………………………………………………………………… Effect of site substitution on the structure and nonlinear optical properties of Bi4Nb0.6W0.4Cs0.6O8Cl Kul’bakin Igor V. ……………………………………………………………………. Growth of ZnO nanostructures by vapor trapping CVD method Lyapina O……………………………………………………………………………. The study of physical, mechanical and thermal properties of basalt continuous fibres.

Baranova Olga……………………………………………………………………….. Synthesis and analysis of Ni nanowires in porous alumina films Nikolay V. Yesin, Kirill S. Napolskii, Andrey A. Eliseev…………………………… СЕКЦИЯ Аниондефицитные перовскитоподобные ферриты Sr3YFe4O10, (R = Y, Ho, Dy).

Гутникова О.Ю……………………………………………………………………… Интерпретация оптических свойств коллоидных гетероструктур типа ядро/оболочка на основе халькогенидов кадмия Дирин Д.Н., Васильев Р.Б…………………………………………………………... Изучение окислительно-восстановительных реакций на поверхности лент никелевых сплавов и буферных слоев (для технологии ВТСП материалов II поколения) Калитка В.С., Горбенко О.Ю., Мельников О. В………………………………….. III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Исследование возможности внутреннего окисления в твердых растворах MnFe2O4 – NiFe2O4 и MnFe2O4 – ZnFe2O4.

Кирдянкин Д. И. ………………………………………………………………......... Ni6-xAlS2 и Ni6-xAlSe2: синтез и характеризация первых низкоразмерных блочных халькогенидов, содержащих алюминий Литвиненко О. Н., Кузнецов А. Н. ………………………………………………… Новые сложные оксиды кобальта Ba(Co1-хYх)O3-y (0.15x0.33).

Ломаков М.В., Истомин С.Я., Антипов Е.В. ……………………………………… Гетеробиметаллические комплексы Ni(SB)Ln(NO3)3(H2O)n как прекурсоры тонких пленок никелатов РЗЭ: синтез и исследование растворов комплексов методом ESMS Макаревич А. М., Кузьмина Н.П. …………………………………………………. Неорганические двумерные нанокомпозиты металл-диэлектрик Маркелов А. В. ………………………………………………………………........... Проницаемость адсорбционных слоев додецилсульфата натрия атомарным тритием Михалина Е.В. ………………………………………………………………............ Катализаторы для водородно-воздушных топливных элементов на основе наноструктурированных форм углерода Цзинь Чжао………………………………………………………………………….. Поиск катодных материалов для литиевых источников тока Ярополов Ю.Л., Хасанова Н.Р…………………………………………………….. Нитрующие свойства комплексов VO(NO3)3, MO2(NO3)2, (NO2)[Fe(NO3)4], NO[Cu(NO3)3].

Паламарчук Д.В…………………………………………………………………….. Синтез, микроструктура и магнетосопротивление керамических образцов CaCuxMn7-xO12.

Сивов Р.Б., Гудилин Е.А…………………………………………………………… Новая орторомбическая модификация CePdAl Липатов А., Грибанов А., Турсина А……………………………………………… СЕКЦИЯ Ab initio моделирование спектров NEXAFS молекулярных кристаллов на К краях поглощения углерода, азота и кислорода III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Авдошенко С.М., Зубавичус Я.В…………………………………………………... Разработка методов синтеза новых -кетоиминатов галлия и скандия как потенциальных прекурсоров для нанесения оксидных пленок Алцыбеев А. Е……………………………………………………………………….. Биомиметическое формирование покрытий на титане Антонова О. С……………………………………………………………………….. Современные подходы рентгеноструктурного исследования: молекулярные и кристаллические структуры, анализ распределения электронной плотности.

Бойцова О. В………………………………………………………………………… Биосенсоры для определения лактата на основе планарных электродов.

Большаков И. А……………………………………………………………………… Выделение наночастиц ферритов путем растворения стеклокерамики и модифицирование их поверхности биолигандами Гравчикова Е. А., Зайцев Д.Д., Катаева Н.А., Губин С.П………………………… Квантово-химическое моделирование свойств полупроводников A4B6.

Дедюлин С.Н., Зюбин А.С., Штанов В.И………………………………………….. Исследование углеродного волокна, полученного высокотемпературной термомеханической обработкой полиакрилонитрильной нити (ПАН-нити), методами спектроскопии КР и рентгеновской дифракции Дунаев А. В., Букалов С. С…………………………………………………………. Разработка методики модификации поверхности органических самоорганизованных монослоев ультратонкими покрытиями дисульфида молибдена Иткис Д. М., Голубь А. С., Зубавичус Я.В………………………………………… ИК-Фурье-спектроскопия диффузного отражения как метод исследования наночастиц металлов на оксидных носителях (на примере системы Au/TiO2) Колесник И.В………………………………………………………………………... Влияние различных условий синтеза на морфологию ГАП при использовании ультразвукового воздействия Кузнецов А. В., Вересов А. Г., Баринов С. М…………………………………….. Изучение морфологии канавок жидкометаллического травления в системе Zn-Sn.

Мурашов В. А………………………………………………………………………. III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Получение наноструктурированных полимерных материалов медицинского назначения, модифицированных органическими производными фуллерена.

Овчинникова Н.С…………………………………………………………………… Получение и исследование нанопорошков ZnO.

Парфёнова А. В……………………………………………………………………... Мессбауэровская спектроскопия магнитных наночастиц -Fe2O Петрова О.С., Гудилин Е.А. Суздалев И.П………………………………………... Исследование авиационных сплавов методом рентгенофлуоресцентного анализа Пичугин Н.А., Тишин И.Г………………………………………………………….. Атомно - эмиссионная спектроскопия в исследовании авиационных сплавов Помишин В. И., Тишин И.Г………………………………………………………… Синтез высокодисперсного оксида индия в условиях гидротермальной и ультразвуковой обработки Поташникова Ю.М………………………………………………………………….. Спекание оксидных порошков с различной химической предысторией при микроволновом воздействии Соин А. В., Вересов А. Г., Ванецев А. С…………………………………………... Исследование солевых нанокомпозитов состава ZnO-NaCl методами масс спектрометрии и электропроводности Соколов П. С………………………………………………………………………… Исследование замещенных гексаферритов методом мессбауэровской спектроскопии Трусов Л. А., Зайцев Д. Д., Максимов Ю. В………………………………………. III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Факультет наук о материалах – 15 лет движения вперед.

Декан ФНМ МГУ им. М.В. Ломоносова, академик РАН Третьяков Ю.Д.

В 2005 – 2006 учебном году факультет наук о материалах отметил свое пятнадцатилетие. Празднованию было посвящено торжественное собрание, на которое было приглашено более 200 человек, включая представителей администрации МГУ, ректоров ряда российских университетов и директоров научно-производственных объединений. В качестве почетных гостей на юбилее присутствовало около 20 членов Российской Академии наук. В организации юбилея приняли самое активное участие студенты и аспиранты ФНМ МГУ, предложившие также художественные прототипы подарков гостям юбилея с символикой ФНМ. Вступительное слово произнес Ректор МГУ академик РАН В.А.Садовничий. Практически все выступавшие отмечали большую роль, которую ФНМ играет в воспитании молодых специалистов с классическим университетским образованием в области современного фундаментального материаловедения. Краткая информация о современном состоянии учебной и научной деятельности ФНМ была издана в виде юбилейного сборника.

При создании факультета наук о материалах был решен ряд методических проблем, связанный с появлением нового направления подготовки бакалавров и магистров – химии, физики и механики материалов. Сейчас с уверенностью можно сказать, что в Московском университете появился необычный факультет, в котором лучшие педагогические традиции переплелись с новейшими. Это и система двухступенчатого отбора студентов, благодаря которой на ФНМ приходят наиболее способные из абитуриентов, и «институт» персональных кураторов, помогающий первокурснику ориентироваться в выборе будущего научного пути, и, пожалуй, самая важная особенность ФНМ – возможность построения индивидуального плана учебы в соответствии с научными интересами и потребностями студента как личности.

Плановый прием на ФНМ – 25 человек в год. Это связано с необходимостью индивидуального подхода к каждому студенту в процессе его обучения и III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ прикрепления каждого студента к индивидуальному куратору. В 2005/2006 уч.г.

на факультете наук о материалах на госбюджетной основе обучаются студентов. Следует отметить тенденцию неизменно высокого конкурса на ФНМ (до 14 человек на место) несмотря на открытую для всех информацию о том, что обучение на ФНМ сложнее фактически и психологически, чем на многих других факультетах Университета.

ФНМ в 2005/2006 уч.г. активно участвовал в проведении олимпиад «Покори Воробьевы горы» и «Ломоносов»;

как показал опыт предыдущего года, абитуриенты, ставшие студентами в результате побед на этих олимпиадах, показали себя успешными студентами и перспективными молодыми исследователями. На дне открытых дверей ФНМ МГУ абитуриенты знакомились с системой образования, посещали лаборатории и аудитории ФНМ, встречались со студентами и преподавателями факультета. В качестве дополнительных источников привлечения талантливой учащейся молодежи на ФНМ сотрудники ФНМ традиционно использовали: устные сообщения на заседаниях учителей методистов районов в Институте Открытого Образования, участие в качестве членов Большого Жюри на Ярмарка идей на Юго-Западе, вывешивание объявлений и плакатов в академических институтах (ИОНХ, ИОФАН, ИОХ, ИМЕТ), активное учатие в проведении школьных олимпиад различного уровня.

При поступлении на ФНМ абитуриенты, в отличие от многих других факультетов, имеют свободу выбора, поскольку кроме обязательных письменных экзаменов по математике и русскому языку (сочинение) они могут выбирать, какой предмет – химию или физику – они будут сдавать.

К неизменным особенностям приема на ФНМ следует отнести многообразие географического «происхождения» абитуриентов (с 1991 года на факультете наук о материалах обучались представители более 30-ти регионов России и стран СНГ), поэтому естественно, что значительную часть учащихся ФНМ составляют иногородние. В последнее время, благодаря активной политике ФНМ, доля москвичей среди студентов стала постепенно увеличиваться. Так, если в 1995 2000 г. численность москвичей на курсах составляла менее 10%, в 2004-2006 г.

III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ этот показатель стабильно увеличен до 25%. К имеющимся проблемам следует отнести, в первую очередь, негативную тенденцию повсеместного снижения уровня подготовки выпускников школ (особенно в Москве) и, как следствие, сложности в адаптации первокурсников к требованиям учебного плана и новой для недавних школьников системы получения знаний в Университете.

С целью устранения проблем подготовки абитуриентов ФНМ и средняя общеобразовательная школа г. Москвы №192 в 2003 г. заключили договор и разработали перспективную программу сотрудничества, которая направлена на целенаправленную подготовку материаловедов, начиная с этапа школьного обучения, а также на воспроизводство собственных преподавательских кадров (квалифицированных выпускников-москвичей, остающихся на преподавательскую работу). С этой целью, а также с целью улучшения подготовки контингента абитуриентов, поступающих на ФНМ, формируется экспериментальная площадка по созданию базы непрерывного обучения «средняя школа-ВУЗ». В настоящее время в школе 192 действует специализированный лицейский класс, преподаватели ФНМ проводят факультативные занятий и руководят кружками, читают научно-популярные лекции. На базе школы отрабатывается комплексная программа обучения школьников с учетом междисциплинарной направленности обучения на ФНМ.

Срок обучения на ФНМ составляет 5,5 лет: первые 4 года осуществляется базовая общеобразовательная подготовка, затем проходит специализация. 2005 / 2006 учебный год является также последним годом перехода на полностью двухступенчатую систему образования бакалавр – магистр по образовательным стандартам 020900 «Химия, физика и механика материалов», утвержденных с участием ФНМ в этом году как полноправные образовательные стандарты. Ряд ВУЗов РФ уже высказали свое желание присоединиться к этим стандартам с целью подготовки студентов нового поколения, наиболее отвечающих современным требованиям подготовки молодых научных кадров для науки и промышленности. Одновременно ФНМ МГУ внес успешный вклад в подготовку III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ проекта МГУ в рамках участия в национальной программе «Образование» в области наноматериалов и нанотехнологий.

Все курсы факультета разделены на 6 циклов различных циклов естественно научных и гуманитарных дисциплин. Дополнительно реализуются различные спецкурсы, физическая культура и спортподготовка, а также обучение на военной кафедре. За каждым циклом дисциплин (пока исключая гуманитарный) закреплен руководитель, который осуществляет общее методическое руководство всеми преподавателями данного цикла. Руководители циклов входят в методическую комиссию ФНМ, формирующую учебные программы по дисциплинам.

Утверждение учебных программ и учебного плана осуществляется Ученым Советом ФНМ. Для оценки работы студентов с 1-го по 6-й курсы используется уникальная система сквозного рейтинга, в соответствии с которой успехи в каждой учебной дисциплине оцениваются в баллах, которые затем суммируются, формируя индивидуальный рейтинг студента. Студент, набравший менее 40% от возможного количества баллов по любому предмету, может быть представлен к отчислению, в то время как лидеры по рейтингу поощряются премиями. Кроме того, исходя из итогового рейтинга студента, преподаватель может выставить оценку по предмету «автоматом», не проводя зачета или экзамена. Такая система поощряет работу студентов в течение всего семестра и позволяет исключить ситуации, когда студент успешно сдает экзамены, пропуская регулярные занятия.

Активная работа студентов в течение всего семестра дает возможность проводить семестровые экзамены за достаточно короткий промежуток времени, отводя на подготовку к экзаменам не более 2-х дней.

Главное отличие системы подготовки студентов на ФНМ – режим максимального благоприятствования для занятий научной работой. Студенты вовлекаются в научную работу уже с первого дня обучения на факультете, когда им выделяется индивидуальный куратор, под руководством которого они выполняют свою научную работу. Студенты имеют возможность работать в лабораториях химического, физического, механико-математического (а потенциально геологического и биологического) факультетов, академических институтов и III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ совместных научно-образовательных центров, причем для этого в учебном плане выделен специальный день (а на старших курсах – два дня). Каждый семестр завершается научно-практической студенческой конференцией, на которой студенты докладывают о текущих результатах своей научной работы, а специальное жюри оценивает выступления. Каждой такой конференции предшествует двухнедельная научная сессия, которая начинается сразу после сдачи экзаменов.

В течение двух недель студенту предоставляется право заниматься только научной работой и готовится к выступлению на конференции. Возможность выделения в учебном плане столь длительного времени на научную работу во время сессии стало возможным лишь благодаря наличию рейтинговой системы и проведению экзаменов в сжатые сроки. По окончании первого года обучения проводится также защита курсовых работ. Помимо внутрифакультетских конференций студенты ФНМ принимают активное участие в различных российских и международных научных конференциях, конкурсах научных работ студентов и молодых ученых. Важной особенностью учебного процесса на ФНМ является возможность стажировки студентов за рубежом в 10-м семестре.

(университеты США, Германии, Франции, Швеции, Японии, Южной Кореи).

Большое внимание уделяется курсам, связанными с науками о жизни. Так, для студентов 1 курса разработана концепция курса «Основы наук о жизни», важнейшие разделы которого включают принципы организации живой материи, представления о клетке, клеточный метаболизм (основы биохимии), основы биофизики, успехи в изучении ДНК, биоинформатику, биологию развития, эмбриологию, биологическое разнообразие (экология), физиологию и генетику человека, генетическую инженерию, биотехнологию, биоматериалы. Тактическая цель курса: эксперимент по разработке концепции преподавания наук о жизни на факультете наук о материалах. Стратегическая цель курса: введение направления, состоящего из систематических и взаимосвязанных программ курсов, адаптированных для бакалавров и затем магистров ФНМ, и включающих в себя сначала основы наук о жизни, а затем специализацию на старших курсах.

III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ С 2003 г. на ФНМ используется и все более успешно распространяется современная форма чтения лекций с использованием средств медиа-презентаций и элементов дистанционного обучения для выполнения самостоятельных творческих домашних заданий и лучшего усвоения материала студентами в такой сложной и изменчивой области как современное материаловедение. Лекции по курсу «Перспективные неорганические материалы со специальными свойствами»

студенты 5 курса ФНМ слушают совместно со студентами 501 группы Химического факультета МГУ, а электронные варианты лекций постоянно находятся в прямом доступе на интернет-странице ФНМ. Подобная форма обучения показала свою эффективность, высокую адаптивность и получила положительный отзыв секции «Химия, физика и механика материалов» УМО по классическому университетскому образованию. В настоящее время курс находится в стадии дальнейшей доработки, в которой участвуют и сами студенты старших курсов ФНМ, и создания методических пособий и текстового (возможно, лингафонного) сопровождения слайдов.

С 2003 г. произошли изменения учебного плана, основная суть которых состояла в постепенном переходе на систему бакалавр-магистр и более ранней специализации студентов, а также введении новых, экспериментальных курсов для дальнейшей целенаправленной модернизации учебного процесса. Начиная с 2003 г. введена сдача госэкзамена и защита квалификационной работы студентами 4 курса. Программа экзамена включает основные вопросы по химии материалов, физике твердого тела и механике. В результате этого в 2004 году впервые 11 студентов получили дипломы бакалавра государственного образца по новому для МГУ и остальных ВУЗов РФ направлению 511700 «Химия, физика и механика материалов».

В январе 1997 г. на факультете впервые прошла защита дипломных работ.

Основываясь на опыте других факультетов, было разработано «Положение о защите дипломных (магистерских) работ на ФНМ», учитывающее университетские традиции и специфику обучения на ФНМ. Положение отражает требования, предъявляемые к дипломным работам, регламентирует процедуру III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ проведения защит, которая имеет ряд особенностей. Например, наряду с отчетами по дипломной (магистерской) работе Государственная Аттестационная Комиссия (ГАК) рассматривает публикации (оттиски статей и копии тезисов докладов) по теме дипломной работы, которые представляют практически все дипломники, так как учебный план подразумевает активную научную работу в течение всех лет обучения. В связи с большой информационной насыщенностью дипломных работ полезной для восприятия формой оказалась предварительная подготовка иллюстративного материала, который в форме автореферата предоставлялся в распоряжение всех лиц, участвующих в заседании ГАК. Дипломные работы защищаются по трем специальностям – «химия», «физика» и «механика».

В созданную в 1997 г. Государственную аттестационную комиссию входили академика РАН, 9 профессоров, 12 докторов химических и физико математических наук, а также другие специалисты химического, физического и механико-математического факультетов МГУ, а также факультета наук о материалах, работающие в различных областях фундаментального и прикладного материаловедения. Председателем ГАК на протяжении шести лет (1997-1999, 2003-2005) являлся академик РАН, директор ИОНХ РАН Н.Т. Кузнецов, а в 2000 2002 г. председателем ГАК был академик РАН, профессор Е.М. Дианов. Сейчас в комиссию входят 5 академиков и 4 члена-корреспондента РАН, которые являются ведущими специалистами в области химии, физики и механики материалов. В качестве гостей на защиты выпускников приглашаются представители научных фондов (РФФИ), преподаватели и сотрудники других институтов и ВУЗов. На протяжении теперь уже девяти лет работы ГАК отмечала очень высокий общий уровень работ, их разноплановый характер, отличную подготовку выпускников, которая связана со спецификой учебного плана ФНМ. В 2005 / 2006 уч.г. в состав ГАК вошло рекордное академиков и членов-корреспондентов РАН – 15 человек.

В 2006 г. на защитах дипломных работ работали три Государственные Аттестационные Комиссии:

ГАК №1 «химия», председатель – академик РАН, д.х.н., проф., директор ИФХЭ РАН Цивадзе Аслан Юсупович, III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ ГАК №2 «механика», председатель – академик РАН, д.т.н., проф., директор ИМЕТ РАН Ковнеристый Юлий Константинович, ГАК №3 «физика твердого тела», председатель – академик РАН, д.ф.-м.н., проф., директор НЦЛМТ ИОФАН Осико Вячеслав Васильевич.

В качестве гостей на защитах присутствовали: академик РАН, профессор РГУ нефти и газа Моисеев И.И., член-корреспондент РАН, генеральный директор ФГУП ВИАМ ГНЦ РФ Каблов Е.Н., профессор института общей и неорганической химии РАН, представитель РФФИ Ярославцев А.Б., член-корр.

РАН, председатель комитета по науке и технологии мэрии г. Москвы, Систер В.Г., выпускники ФНМ прошлых лет, корреспонденты газеты «Московский университет».

Представляемые дипломные работы в большинстве своем включают значительный объем научных исследований, что отвечает магистерской диссертации, промежуточной между традиционной дипломной работой и кандидатской диссертацией. Комиссия неизменно отмечает значительное число публикаций (статей и тезисов докладов на международных конференциях) у выпускников по теме дипломных работ. В 2005/2006 уч.г. несколько членов ГАК высказали особое мнение о возможности доработки двух дипломных работ до уровня кандидатской диссертации. Таким образом, представляемые к защите материалы имеют представительную апробацию, а выпускники, как правило, демонстрируют высокий уровень полученных научных результатов и умении аргументировано их защищать.

С 1998 года на ФНМ МГУ функционирует очная аспирантура, в которой осуществляется подготовка специалистов высшей квалификации в области фундаментального материаловедения, что предопределяет междисциплинарный характер обучения. Срок обучения в аспирантуре - 3 года. В настоящее время в аспирантуре ежегодно открывается 11-13 мест для поступления на очную форму обучения. С 2000 г. ФНМ осуществляет двухэтапный прием в аспирантуру весной и осенью. Первый из них (весенний) нацелен на выпускников ФНМ и физического факультета МГУ, второй (осенний) имеет целью дать возможность III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ поступить в аспирантуру лучшим выпускникам ВУЗов России и других факультетов МГУ. Сейчас в аспирантуре обучается 30 аспирантов, в всего за 8 лет работы аспирантуры ФНМ обучалось и обучается свыше 80 выпускников как факультета наук о материалах, так и других факультетов МГУ.

О высокой эффективности работы аспирантуры свидетельствует тот факт, что число защищенных в срок диссертаций составляет более 65%, а среднее число публикаций соискателя составляет 12, что существенно превышает соответствующие показатели других факультетов МГУ. В 2005 / 2006 уч.г.

показатель успешных защит был практически доведен до уровня 100%, чего далеко не часто удается достичь в других учебных и научных организациях.

Отличительной особенность аспирантуры ФНМ является оригинальная система подготовки аспирантов, заключающаяся в наличии системы индивидуального рейтинга аспиранта, углубленной теоретической подготовке, руководстве аспирантами курсовыми и научными работами студентов ФНМ, расширенной педагогической практике, прохождении стажировки в зарубежных центрах, написании научных проектов и обязательной общественно-организационной работе.

Совет принимает к защите диссертации по специальностям физика конденсированного состояния (01.04.07), химия твердого тела (02.00.21), и неорганическая химия (02.00.01). В настоящий момент в совете успешно защищено 3 диссертации на соискание ученой степени доктор наук и более диссертаций на соискание степени кандидата наук.

О высокой репутации выпускников и аспирантов ФНМ свидетельствуют многочисленные российские и международный награды. В последние годы существенно возросла доля студентов, аспирантов и выпускников ФНМ, получивших самые престижные премии МГУ, премии различных российских и международных фондов и организаций.

Это важное достижение является прямым следствием образовательной политики ФНМ, включающей в качестве обязательного элемента учебного плана высокоэффективную исследовательскую работу в лабораториях факультетов III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ МГУ и институтов РАН. Это позволило не только улучшить престиж ФНМ как учебной и образовательной организации, готовящей высококлассных специалистов, но и обеспечить финансовую поддержку большого числа студентов, аспирантов и сотрудников.

Награды, премии и стипендии студентов, аспирантов и сотрудников ФНМ Гранты ФЦНТП для аспирантов и молодых ученых - Стипендия Ученого совета МГУ для молодых талантливых преподавателей и ученых МГУ – Премия им. И.И. Шувалова – 4;

Золотые медали и премии РАН для молодых ученых– 8;

Стипендия Президента РФ для молодых ученых – 3;

для аспирантов – 7;

Стипендия Президента РФ для студентов для обучения за рубежом – 11;

Стипендия Правительства РФ для студентов – 12;

для аспирантов – 6;

Государственная стипендия для молодых ученых – 8;

Именные стипендии мэрии Москвы – 21;

Премии им. А.В. Новоселовой и им. В.И. Спицына – 15;

им. А.А. Бочвара – 2;

им.

В.А. Легасова – 6;

Стипендия Л. Эйлера – 26;

Стипендия им. М.В. Ломоносова для студентов – 17;

Победители Всероссийских Менделеевских конкурсов научных работ студентов химиков – 89;

Соросовские студенты – 321;

аспиранты – 52;

Стипендия фонда им. В. Потанина – 2;

Стипендия компании LG для аспирантов – 5;

Стипендия фонда Haldor Topsoe для аспирантов – 1;

Стипендии фонда содействия отечественной науке – 2;

Диплом Европейского общества материаловедов (EMRS) для молодых ученых – 5;

Серебряные и золотые медали Общества материаловедов (MRS) – 3;

III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Премия Европейской Академии Наук – 1;

Большая золотая медаль Генерал-губернатора Канады – 1.

С 2002 г. на факультете открыт прием в докторантуру. Первым докторантом ФНМ стал А.А. Босак - выпускник ФНМ, успешно закончивший аспирантуру и в срок защитивший кандидатскую диссертацию. В 2001 г. при ФНМ создан диссертационный совет Д501.002.05 по защите кандидатских и докторских диссертаций. Председателем совета является член-корреспондент РАН И.В.

Мелихов, заместителем председателя – профессор А.Н. Васильев.

Большое внимание ФНМ уделяет развитию междисциплинарного материаловедческого образования не только в МГУ, но и в целом в России, являясь своеобразным лидером и одновременно – естественным центром притяжения единомышленников из других престижных ВУЗов. Большая работа проведена на факультете по созданию нового образовательного направления, приказом ректора МГУ от 19.12.2000 г. создана секция УМО классических университетов по направлению «Химия, физика и механика веществ и материалов». К результатам учебно-методической работы ФНМ следует отнести высокую оценку учебно-методической работы по подготовке материаловедов на заседании УМО классических университетов и на всероссийской конференции по химическому образованию;

переработку образовательных стандартов бакалавра и магистра материаловедения по направлению «Химия, физика и механика материалов»;

подготовку учебных планов бакалавров и магистров по направлению 511700;

издание новых учебных пособий.

Факультет наук о материалах - одно из немногих подразделений МГУ, которое успешно проводит научно-исследовательскую работу, не имея штатных единиц научных сотрудников и целевого бюджетного финансирования на проведение научных исследований. Из-за отсутствия собственных лабораторных помещений, вся экспериментальная работа территориально проводится на других факультетах, в частности, химическом, физическом и механико-математическом, а также в институтах РАН.

III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Факультетом наук о материалах проводятся современные междисциплинарные исследования, направленные на получение новых классов функциональных материалов. В рамках выбранных приоритетных направлений особое внимание уделяется наноматериалам, биоматериалам, электрокерамике, функциональным композитам, тонким пленкам и гетероструктурам. До 70% выполняемых работ ведутся в области наноматериалов и нанотехнологий, этому способствует активное участие ФНМ в выполнении проектов по «критическим технологиям» (ФЦНТП), РФФИ, INTAS и др. В результате ФНМ имеет в настоящий момент рекордное число научных грантов на 1 сотрудника. ФНМ является головной организацией или соисполнителем в 19 проектах по Критическим технологиям. В 2005 г. число грантов и научных проектов увеличилось в 12 раз по сравнению с 2000 г, а финансирование возросло в 25 раз.

За последние 10 лет удалось достичь перспективных результатов, сопоставимых по своему научному уровню с лучшими мировыми достижениями, в различных областях передовых наукоемких исследований. Предложены и успешно реализованы методы химического дизайна магнитных нанокомпозитов в твердофазных нанореакторах (мезопористых оксидов, слоистых двойных гидроксидов и др.) для создания устройств со сверхвысокой плотностью записи информации - вплоть до 103 Гбит/см2 - на основе наночастиц железа, кобальта, никеля и платины (размером менее 50 нм). Изучены термодинамические и химические особенности фуллеренов – необычной глобулярной аллотропной модификации углерода.

Разработаны методы получения высокоплотной керамики церата и цирконата бария, которые используются в качестве барьерных материалов, химически устойчивых к действию различных расплавов. На основе процессов химического осаждения из газовой фазы разработана методика получения термозащитных покрытий из стабилизированного диоксида циркония для лопаток авиационных турбин. Разработана универсальная технология графотекстурирования, позволяющая получать гибкие длинномерные проводники из биаксиально-текстурированных высокотемпературных сверхпроводников, III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ которые могут с успехом применяться в различных устройствах, работающих при температуре жидкого азота. Получены материалы с колоссальным магнетосопротивлением для магнитных сенсоров и спинтроники на основе манганитов (керамика, тонкие пленки и туннельные гетероструктуры), для которых установлены корреляция типа «состав – структура – свойства».

Синтезированы различные ион-проводящие оксидные материалы (кобальтиты, BiMeVOx, вискеры одномерных суперионных проводников) и полимеры для вторичных литиевых источников тока, изучен электронный и ионный транспорт в нанокристаллических оксидах и нанотубуленах. Подобные материалы находят широкое применение, например, в аккумуляторах высокой емкости для мобильных телефонов. Для создания топливных элементов новых поколений разработаны подходы к формированию мембран с электрон-ионной проводимостью на основе оксидов кобальта. В области материалов для фотоники разработаны способы получения фотонных кристаллов с прямой и обратной структурой опала, а также прекурсоров органических светодиодов.

Созданы перспективные супрамолекулярные термоэлектрические материалы. Предложены цементные смеси фосфатов и силикатов кальция, компактные материалы на основе которых демонстрируют прочность 5-13 МПа после трехдневной обработки в растворе искусственной межтканевой жидкости.

Такие биоактивные материалы могут быть эффективно использованы в стоматологии для заполнения внутренних полостей зубной ткани любой формы.

Разработаны также композиционные материалы нового поколения для замены костных тканей. С помощью гидротермального синтеза, процесса быстрого расширения сверхкритических растворов или сверхкритической сушки получены натрий-титановые бронзы в виде нанотрубок для фотодеградация промышленных стоков, а также аэрогелей – универсальных теплоизоляционных материалов.

Создание подобных перспективных материалов закладывает фундамент для последующего развития в России наукоемких технологий в энергетике, информационных технологиях, здравоохранении и медицине.

III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Приоритетность проведения научно-исследовательской работы определяется учебным планом ФНМ, в котором научная работа определена как обязательная дисциплина. Доклады студентов на ежесеместровых студенческих конференциях оцениваются представительным жюри, и каждый студент получает рейтинговые баллы за проделанную работу. В то же время, выполнение аспирантских работ уже целиком связано с научными исследованиями. Следовательно, все научные результаты ФНМ получены студентами, аспирантами и преподавателями факультета. О высоком уровне проводимой исследовательской работы свидетельствуют многочисленные научные публикации в высокорейтинговых российских и международных изданиях.

Так, в 2005 г. году на ФНМ было опубликовано около 180 статей в отечественных и зарубежных журналах, представлено более 300 докладов на научных конференциях различного уровня. Если же руководствоваться стандартной методикой расчета количества публикаций на одного сотрудника, то для ФНМ эта величина составит более около 8 статей и 15 тезисов докладов на одного сотрудника в год, что в несколько раз превышает лучшие показатели среди всех научных организаций России. Научная работа на факультете проводится согласно перечню приоритетных научных тем, утверждаемых Ученым Советом ФНМ, и включает в настоящее время :

1. Развитие новых поколений наноматериалов и нанотехнологий.

2. Создание новых типов функциональных материалов.

3. Применение методов нелинейной динамики к решению материаловедческих программ.

4. Развитие системы подготовки кадров специалистов-материаловедов широкого профиля с университетским образованием.

О высокой научной активности ФНМ свидетельствует и возрастающее число краткосрочных командировок сотрудников, студентов и аспирантов за границу для участия в международных научных конференциях (2000 г–12, 2001 г.–15, 2002 г.–23, 2003 г.–25, 2004 г.–29, 2005 ~ 40). Зарубежные командировки III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ финансируются как из средств научных, так и за счет целевых проектов программ РФФИ и ФЦНТП.

Большое внимание уделяется на ФНМ организации и проведению научных конференций. Так в 2004 г. с участием факультета было организовано 5 научных конференций различного уровня, в работе которых приняло участие более человек, из них 160 - студенты, аспиранты и сотрудники ФНМ. В 2005 г.

проводилось 4 конференции и одна летняя, совместная Российско-Германская, школа по получению и диагностике современных материалов.

Одной из приоритетных задач факультета наук о материалах является приобретении самого современного научного оборудования, без которого было бы невозможно проведение научных исследований на высоком научном уровне.

Для решения этой проблемы ФНМ использует большую часть своих средств, получаемых за счет выполнения научных грантов и проектов. Кроме того, при активной поддержке ректора В.А. Садовничего факультет наук о материалах получает дополнительные средства из бюджета МГУ на приобретение дорогостоящего оборудования. В 2003 г. за счет средств немецкого кредита был приобретен и запущен в эксплуатацию уникальный сканирующий электронный микроскоп высокого разрешения Supra 50VP (LEO) с системой микроанализа INCA Energy+ (Oxford) стоимостью свыше 1,1 млн. Евро. Благодаря такой политике на факультете наук о материалах создано и функционирует отделение центра коллективного пользования МГУ “Технологии получения новых наноструктурированных материалов и их комплексное исследование”. ЦКП оснащен самым современным оборудованием, предназначенном для решения широкого спектра научно-исследовательских задач. В 2005 г. были приобретены новые дорогостоящие приборы – анализатор площади поверхности серии Nova, оптический микроскоп Nikon Eclipse 600 Pol с термостоликом до 15000С, спектрофотометр с анализом проб в индуктивно-связанной плазме и приставкой для лазерного определения состава твердофазных образцов. Косвенным положительным эффектом приобретения нового оборудования является III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ сокращению «утечки мозгов». Последние тенденции таковы, что до 95% выпускников ФНМ остаются в науке.

Проведение междисциплинарных научных исследований является одним из наиболее перспективных направлений научной деятельности ФНМ. Как показывает анализ, все выдающиеся научные открытия за последние десятилетия сделаны именно на стыках наук. Эффективность такого подхода доказана при выполнении семи междисциплинарных научных проектов, в результате которых опубликовано свыше 250 совместных научных работ. В связи с этим факультет наук о материалах исключительно высоко оценивает систему междисциплинарных научных проектов МГУ.

Особое внимание ФНМ уделяет интеграции науки и образования. С самого основания факультета началось тесное сотрудничество с институтами академии наук.

Перечень оборудования ФНМ, входящего в центр коллективного пользования (ЦКП МГУ):

Микроскопическое оборудование: просвечивающий электронный микроскоп JEM-2000 FXII (JEOL);

сканирующий электронный микроскоп высокого разрешения Supra 50VP (LEO) с системой микроанализа INCA Energy+ (Oxford);

металлографический микроскоп Eclipse 600pol (Nikon);

Инверсионный оптический микроскоп METAM РВ-21 (ЛОМО). Рентгеновское оборудование:

порошковый дифрактометр STADI P STOE;

монокристальный дифрактометр CAD-4 (ENRAF);

порошковая камера-монохроматор FR-552 (ENRAF-NONIUS).

Электрофизические измерения: установка для измерения температурной зависимости сопротивления материалов;

установка для измеpения комплексной магнитной воспpиимчивости SCC (APD Cryogenics);

весы Фарадея;

электрохимическая система потенциостат Solartron 1287/ анализатор частот Solartron 1255B (Solartron). Термоаналитическое оборудование: комплекс дифференциально-термического (ДТА) и термогравиметрического (ТГА) анализа III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Diamond TG/DTA (Perkin-Elmer);

дериватографы и термоанализаторы (Perkin Elmer TG7, DSC STA-409, Pyris Diamond). Спектроскопическое оборудование:

УФ-видимый спектрофотометр Lambda 35 (Perkin-Elmer);

ИК-спектрофотометр Spectrum One (Perkin-Elmer);

люминесцентный спектрометр LS 55 (Perkin-Elmer).

Масс-спектрометрическое оборудование: масс-анализатор ионов и нейтральных частиц INA-3 (LEYBOLD-HERAUS);

лазерный масс-спектрометер LAMMA- (LEYBOLD-HERAUS). Анализатор поверхности NOVA 4200е (QUANTACHROME INSTR., USA). Прочее оборудование: лазерный анализатор частиц Analyzitte 22 (FRITCH);

сублиматоры (USIFROID SMH-15);

установка для распылительной сушки (BUCHI-190);

шаровые мельницы планетарного типа (FRITCH Pulverizette Series);

прессы для холодного/теплого (до 250-500 °C) прессования (CARVER);

трубчатые и камерные печи различных конструкций до 1200-1650°C. Центр обладает необходимыми средствами вычислительной техники (19 нодовый кластер “Beowulf” на основе двухпроцессорных 2,2 ГГц Intel Xeon нод) и современным программным обеспечением. В рамках сотрудничества с институтами РАН имеется возможность проводить исследования растворов и твердых фаз на ЯМР спектрометре MSL-300 (Bruker), исследовать пленочные наноматериалы с помощью атомно-силовой и магнитно-силовой микроскопии, проводить изучение по деполяризации и малоугловому рассеянию нейтронов. В рамках совместных работ с компанией INNOVENT Jena, возможно проводить исследования на SQUID-магнетометре Criogenics S 600, просвечивающим электронном микроскопе высокого разрешения JEM-4000 (JEOL), XPS спектрометре и установке ядерного гамма-резонанса В течение последних восьми лет этому активно способствовала работа в рамках проектов ФЦП “Интеграция”. В настоящее время с участием ФНМ создано и работают 7 базовых кафедр и учебно-научных центров с участием институтов РАН, включая Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова, Институт проблем химической физики (г. Черноголовка), Институт химической физики им. Н.Н.Семенова, Институт физической химии, Институт III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова, Институт физико химических проблем керамических материалов, Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова.

Начиная с 2005 г. в 10-м семестре все студенты ФНМ проходят научно исследовательскую практику на базе созданных базовых кафедр и учебно научных центров.

Многообразие исследовательских направлений и современные формулировки тем практики однозначно свидетельствуют о высокой перспективности данного подхода, который не только обогащает студентов новыми знаниями и практическими навыками, но и позволяет научиться адаптироваться в любом научно-исследовательском коллективе. В то же время, эффективная работа студентов – практикантов в лабораториях академических институтов одновременно способствует решению важнейшей проблемы интеграции вузовской и академической науки, которая приобретает все большую актуальность и значимость.

Факультет наук о материалах имеет широкие научные контакты и совместные договора о сотрудничестве с зарубежными университетами и многими исследовательскими организациями США, Германии, Франции, Швеции, Японии, Южной Кореи (см. Введение). Совместная научная работа проводится в рамках международных грантов: INTAS, DAAD, DFG, Copernicus, CRDF, МНТЦ, РФФИ DFG, РФФИ-ГФЕН и др. За последние 10 лет ФНМ организовал и провел конференций с международным участием. Студенты, аспиранты и сотрудники неоднократно становились лауреатами престижных международных стипендий, таких как стипендии Эйлера, стипендии фонда Гумбольта, стипендии DAАD, молодежные гранты INTAS. В различных конференциях за рубежом ежегодно принимают личное участие более 30 студентов и аспирантов. По результатам выполнения научных работ многие из них становились лауреатами престижных международных наград и премий, таких как золотые и серебряные медали Общества материаловедов-исследователей (MRS), премии Европейского общества материаловедов (EMRS), Европейской Академии Наук, стипендии III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ фонда Haldor Topsoe, стипендии компании LG, большая золотая медаль Генерал губернатора Канады.

Аспиранты ФНМ имеют возможность обучаться в совместной аспирантуре ФНМ с университетами Франции. После завершения совместной аспирантуры и защиты диссертации молодые исследователи получают не только российский диплом кандидата наук, утвержденный ВАК РФ, но и сертификат о присвоении степени PhD во Франции.

В 10-м семестре студенты пятого курса ФНМ имеют возможность пройти 3- месячную стажировку в зарубежном университете или научном центре;

этой возможностью воспользовалось уже более 40 студентов. Однако, такие стажировки нередко приводят к тому, что студенты сразу же после окончания обучения и защиты диплома уезжают за границу, что естественно, не приветствуется руководством факультета. В этом вопросе ФНМ придерживается совершенно определенной политики, направленной на продолжение обучения выпускников в аспирантуре, поскольку именно аспиранты создают большую часть научной продукции ФНМ, являются научными руководителями микрогрупп студентов и тем самым обеспечивают нормальную преемственность поколений и проведение в жизнь идеологии и практики той научной школы, которой они воспитаны. К сожалению, после защиты кандидатской диссертации немало молодых специалистов покидают РФ, будучи не в силах решить финансовые и жилищные проблемы.

Кадровая политика ФНМ строится на основе штатного расписания утвержденного ректором МГУ. В настоящий момент число единиц профессорско преподавательского состава достигло 20 чел., административно-управленческого персонала – 5, учебно-вспомогательного – 3, штатных сотрудников – 23 (в 2003 г.

– 21, в 2002 г. – 18), совместителей – 15 (в 2003 г. – 16, в 2002 г. – 19).

Совместителями являются известные ученые из институтов РАН (3 академика и член-корр. РАН) или ведущие профессора и преподаватели других факультетов МГУ. Следует отметить, что сотрудники РАН привлекаются для чтения спецкурсов и проведения практических занятий на территории этих институтов III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ (базовые кафедры и учебно-научные центры), а систематический учебный процесс ведут профессора МГУ. В штатном расписании полностью отсутствуют научные кадры.

За время существования ФНМ в результате кропотливой работы по подбору кадров сложился уникальный преподавательский коллектив, позволяющий реализовать чрезвычайно сложную образовательную программу подготовки исследователей-материаловедов. О ее эффективности свидетельствует высочайший уровень подготовки выпускников факультета, постоянно подтверждаемый их выдающимися научными результатами. Создание такого коллектива стало возможным благодаря тому, что каждый из преподавателей почасовиков является профессионалом в своей области, работая на ведущих факультетах МГУ.

III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ ЛЕКЦИОННЫЕ ДОКЛАДЫ ЛЕКЦИОННЫЕ ДОКЛАДЫ III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Новые нано- и микроструктурированные функциональные материалы.

чл.-корр. РАН Гудилин Е.А.

Факультет наук о материалах МГУ им. М.В. Ломоносова Важнейшими параметрами наносистем являются размер, размерность, упорядочение и функциональность. Учет всех этих характеристик порождает новое поколение нано- и микроструктурированных материалов, обладающих наивысшим инновационным потенциалом и определяющих весь дальнейший прогресс в нанотехнологиях.

Структурированность подразумевает наличие определенной пространственной организации материи как минимум на уровнях наноразмеров и в микромасштабе. В силу чрезвычайной сложности иерархических взаимодействий в открытых системах и наличия эффекта топохимической памяти одним из немногих эффективных способов создания передовых материалов является использование темплатов, под которыми понимают такие части системы, которые инициируют формирование структур с заданным типом упорядочения составляющих их элементов. В данной работе использовались молекулярные темплаты, позволяющие формировать структурные слои и туннели размером до 30, мицеллярные темплаты, дающие систему пор диаметром до 30 нм, а также геометрические микрошаблоны, генерирующие текстуры. При использовании молекулярных темплатов (то есть ионов, анионных комплексов и ионогенных ПАВ) впервые были получены перспективные магнитные нанокомпозиты и люминесцентные материалы на основе слоистых двойных гидроксидов (СДГ), наноструктурированные ион-проводящие туннельные манганиты, ксерогели и нанотрубки на основе оксида ванадия.


СДГ состоят из гидроксидных Mg и Al-содержащих положительно заряженных слоев и фактически представляют собой классический двумерный нанореактор. Анионы в межслоевом пространстве замещались на различные комплексы 3d-элементов, контролируемое химическое превращение которых позволило изолировать в химически инертной матрице металлические и оксидные наночастицы с заданными размерностью (морфологией глобул, пластин или нити) III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ и размером. При использовании СДГ-матрицы в качестве своеобразного «контейнера» для РЗЭ-содержащих люминесцентных пиколинатов, что позволяло контролировать конформацию комплекса и повысить термическую и химическую стабильность, удалось получить перспективные люминофоры для современных светоизлучающих элементов.

Гидратированный пентоксид ванадия представляет собой редчайший пример неорганических лиотропных жидких кристаллов. При высушивании такой системы образуется ксерогель со слоистой структурой, который проявляет прекрасные интеркаляционные и электрохимические характеристики, связанные с возможностью изменения степени окисления ванадия. На основе такого ксерогеля впервые был создан гибкий катодный материал-композит для миниатюрных пленочных аккумуляторов, механические и электрохимические свойства которого были существенно улучшены за счет введения нанотрубок оксида ванадия и армирования ион-проводящими нитевидными кристаллами манганитов, не представляющими собой «электрохимического балласта». Создание гибких электродных материалов в рамках модного сейчас направления микропечатной электроники было бы невозможно без разработанной нами оригинальной методики получения путем изотермического испарения хлоридных флюсов уникальных нитевидных кристаллов манганитов со структурными туннелями сложной формы, обуславливающими ионную проводимость. Формирование такой необычной структуры происходит за счет темплатного эффекта ионов бария, обладающих большим ионным радиусом. При этом впервые данная фаза была получена в форме вискеров, обладающих, как известно, рекордными механическими характеристиками и удобными для технологического использования.

Впервые была проведена важнейшая целенаправленная химическая и морфологическая модификация вискеров. Так, кислотная обработка сопровождается ионным обменом Ba2+ и протонов, сжимающих кристаллическую решетку на огромную величину в 0.15 при сохранении исходного мотива структуры, что приводит к локальным напряжениям, диспропорционированию III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Mn3+ на Mn2+ и Mn4+, деламинированию и, в конечном итоге – к формированию расщепленных протонированных нановискеров.

Конечный продукт – протонированные и удивительно гибкие неорганические волокна, использование которых перспективно для водородной энергетики. Расшифровка кристаллической и локальной структуры предсказывает протонную проводимость, которая действительно наблюдается экспериментально. Впервые удалось создать наноструктурировнный материал, сердцевина которого представляет собой гибкий протон-проводящий вискер, а «шуба» образована из нанокристаллического диоксида марганца, увеличивающего на порядок общую площадь поверхности. Кроме того, каталитическая, сорбционная, сенсорная и электрохимическая активность MnO определяется размером структурных туннелей, которые могут варьироваться в зависимости от электролитного (иными словами «темплатного») состава раствора.

В частности, при наличии небольших ионов лития формируются октаэдрические микрокристаллы шпинели с наиболее плотным сочленением октаэдров MnO6.

Мицеллярные темплаты позволили нам получить фотокатализаторы на основе диоксида титана для диализа воды и фотодеградации отходов, а также магнитные наночастицы ферритов для биомедицинских применений.

Использование темплатных жидкокристаллических матриц привело к созданию нового класса мезопористых магнитных нанокомпозитов. Преимущества использования жидкокристаллических темплатов, формирующихся в системе ПАВ-вода в определенном диапазоне температур и концентраций, связаны с формированием упорядоченной системы однородных по размеру пор с контролируемым диаметром. Гидролиз алкоголятов с последующим отжигом приводит к формированию реплики жидкого кристалла в оксидной матрице, которая тем самым становится мезопористой.

Нами был получен мезопористый диоксид кремния с гексагональной решеткой пор и варьируемым диаметром 3-7 нм. В таком ансамбле одномерных нанореакторов была достигнута высокая степень заполнения анизотропными наночастицами железа c температурой блокировки выше комнатной, то есть III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ фактически - ферромагнитной нанопроволокой. Систематический контроль условий получения привел к рекордным для данного класса материалов значениям коэрцитивной силы и намагниченности насыщения, делающих полученные образцы носителем информации со сверхвысокой плотностью записи.

Использование геометрических темплатов подразумевает проведение пространственно-ограниченных процессов формирования вещества. Так, пиролизом аэрозолей были получены магнитные наночастицы в соляной оболочке для биомедицинских применений, а также высокоактивные наноструктурированные прекурсоры для синтеза манганитов с колоссальным магнетосопротивлением. Полимеризация в микроэмульсиях с последующей конвекционной самосборкой полученных монодисперсных микросфер использовалась для формирования трехмерно-упорядоченного темплата для создания полифункциональных фотонных кристаллов. Наконец, впервые был разработан универсальный подход графотекстурирования, в котором планарный темплат – искусственный поверхностный рельеф - позволил добиться управляемой ориентированной кристаллизации высокотемпературных сверхпроводников.

Фотонные кристаллы – это базовый элемент нового быстро развивающегося направления – фотоники. Они представляют собой своеобразную дифракционную решетку-темплат, образованную идеальной укладкой полимерных или оксидных микросфер, встречающейся в природе у опалов. Фотонные кристаллы проявляют недостижимые для других материалов оптические свойства, в частности, наличие фотонной запрещенной зоны. Новым словом в создании фотонных элементов стало формирование полифункциональных фотонных кристаллов со структурой обращенной опаловой матрицы за счет заполнения наночастицами различных функциональных материалов промежутка между микросферами с последующим выжиганием исходной матрицы-темплата. На данном слайде показан фотохромный фотонный кристалл на основе WO3, переключение потока света в котором происходит электрохимически.

III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ После испарения растворителя и пиролиза нитратов в ограниченном объеме ультрадисперсных капель ультразвукового аэрозоля водного раствора солей металлов формируются наноструктурированные прекурсоры в виде полых микросфер с оболочкой из наночастиц сложных оксидов размером 30-100 нм.

Этот сугубо неравновесный процесс протекает всего за несколько секунд, поэтому полученные прекурсоры исключительно химически активны, реагируя с образованием однофазных образцов многокомпонентных функциональных материалов в таких «мягких» условиях, которые недостижимы для других методов синтеза.

Важнейшим следствием использования нанопрекрсоров является формирование наноструктурированной керамики, в данном случае – купроманганитов со структурой двойного искаженного перовскита, которые демонстрируют гигантское магнетосопротивление, то есть существенное падение электросопротивления в магнитном поле. Именно для данной системы «ажурная»

микроструктура керамики предпочтительна, поскольку формируются множественные перешейки между зернами, в которых происходит туннелирование спин-поляризованных носителей заряда. В результате оптимизации микроструктуры нам удалось добиться рекордного для данной системы значения магнетосопротивления, в 2-2.5 раза превышающего литературные данные, что приближает прогнозируемое использование КМС манганитов в спинтронике.

Использование симметричного поверхностного рельефа как геометрического темплата оказалось чрезвычайно эффективным для получения двуосно-текстурированных сверхпроводящих покрытий на основе РЗЭ-бариевых купратов. Дело в том, что практическое использование таких инновационных материалов, как ВТСП, затруднено из-за резкой чувствительного этих материалов к микроструктуре. Так, при угле разориентации кристаллитов всего критический ток падает в 10 и более раз. Разработанный нами оригинальный подход графотекстурирования позволяет раз и навсегда задать совершенную взаимную ориентацию в ансамбле кристаллитов, растущих на поверхности III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ сложной формы, например, на гибкой металлической ленте. В другой системе, висмут-содержащих сверхпроводящих купратах, удалось добиться направленной кристаллизации колоний игольчатых кристаллитов вдоль направления поверхностных канавок, капиллярным образом заполненных расплавом. На рисунке справа показаны цилиндры с винтообразной текстурой сверхпроводящего слоя, как с внешней, так и с внутренней стороны, что невозможно сделать с помощью другой методики.

Дополнительно систематически исследовались фазовые диаграммы и процессы катионного упорядочения в РЗЭ-бариевых купратах. При этом впервые обнаружено существование сверхструктурного упорядочения и антиструктурного разупорядочения катионов РЗЭ и бария, энергия последнего дефекта была оценена с помощью программного пакета GULP в 1.9 эВ. Для твердого раствора с широкой областью гомогенности, показанной на рисунке, термодинамические расчеты, основанные на наших экспериментальных данных, показывают, что избыточная энтропия смешения в модели регулярного раствора составляет около 30 кДжд/мольК, что делает возможным спинодальный распад РЗЭ-бариевых купратов.

И это действительно происходит. Мы наблюдали формирование нанофлуктуаций состава при пост-кристаллизационном отжиге. Именно такие квазипериодические несовершенства структуры являются наиболее эффективными центрами пиннинга вихрей Абрикосова в этих сверхпроводниках 2 рода. Мы также показали, что большой предсказательной силой обладают ТТТ – диаграммы, описывающие температурно - временную эволюцию кристаллохимических и функциональных свойств РЗЭ-бариевых купратов. Подобные подходы хорошо известны в металлургии, однако для ВТСП были продуктивно использованы впервые.

Таким образом, основной вывод, который следует из всей совокупности полученных данных заключается в том, что использование темплатов является одной из наиболее действенных, универсальных и перспективных стратегий получения современных функциональных нано- и микроструктурированных материалов с инновационными свойствами.

III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Формирование фрактальных свойств поверхности в топохимических процессах.

к.х.н. Иванов В.К.

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН Среди многочисленных приложений синергетики наибольшее развитие, несомненно, получила теория фракталов. Подходы фрактальной геометрии в последние годы нашли широкое применение в различных областях неорганической химии и материаловедения для описания сложных систем, которые обладают скейлинговой симметрией, то есть самоподобием компонентов в определенном интервале линейных размеров. Величина фрактальной размерности, являющаяся количественной характеристикой подобных систем, непосредственно связана с их структурно-чувствительными свойствами, например, адсорбционной емкостью, каталитической активностью, реакционной способностью и т.д.

Анализ литературных данных свидетельствует о том, что, несмотря на кажущееся разнообразие, большинство существующих способов получения фрактальных структур базируется на нескольких моделях и экспериментальных методиках, предложенных еще на первых этапах исследования проявлений фрактальных свойств в физико-химических системах. При этом наибольшее развитие получили методы, основанные на использовании различных способов реализации процесса агрегации частиц в жидкой и газовой фазах.

Одна из первых моделей, описывающих закономерности роста фрактальных кластеров в результате агрегации частиц-мономеров, была предложена Виттеном и Сандером. С кинетической точки зрения лимитирующей стадией процесса агрегации в модели Виттена–Сандера является диффузия, в связи с этим в литературе эту модель часто называют моделью ОДА (ограниченная диффузией агрегация). Впоследствии на основе модели Виттена-Сандера были разработаны и другие модели, описывающие формирование кластеров с различной фрактальной размерностью.

Наиболее точным из известных в настоящее время способов воспроизведения модели ограниченной диффузией агрегации является электролитическое осаждение металлов на небольшой по размерам электрод.

III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ Действительно, этот процесс аналогичен механизму ОДА: ионы металла диффундируют в электролите, совершая случайные блуждания до тех пор, пока не присоединятся к уже осажденному металлу. По данному механизму, в частности, образуются двумерные фрактальные кластеры цинка.

Агрегация коллоидных частиц в растворах обычно также происходит по механизму DLA, однако в этом случае наиболее часто реализуется кластер кластерная модель образования агрегатов. Так, было показано, что коллоидные частицы карбоната кальция, образующиеся на поверхности раствора гидроксида кальция благодаря его взаимодействию с диоксидом углерода, агрегируются в двумерные разветвленные кластеры по кластер-кластерному механизму DLA.

Несмотря на относительную простоту получения фрактальных кластеров за счет агрегации, данный метод обладает существенными недостатками. Основным недостатком является довольно узкий диапазон самоподобия агрегатов, обычно не превышающий одного порядка. Кроме того, при помощи данного метода достаточно затруднительно получать материалы с заданной фрактальной размерностью.

В связи с этим, цель наших исследований заключалпась в создании метода, который, в отличие от уже существующих, позволил бы получать материалы с контролируемой фрактальной размерностью, характеризующиеся самоподобием в широком диапазоне размеров. Нами было впервые показано, что такие материалы могут формироваться в результате топохимических реакций.

Как известно, топохимические реакции термического разложения (термолиза) представляют собой один из наиболее обширных классов твердофазных химических реакций. В отличие от большинства твердофазных процессов, идущих в условиях локального термодинамического равновесия, в реакциях термического разложения определяющую роль играет образование и размножение неравновесных дефектов (в том числе дислокаций и микротрещин), возникающих благодаря различию удельных объемов исходной и конечной твердых фаз.

Достаточно общим явлением, по-видимому, является формирование повторяющихся мотивов в микроструктуре продуктов реакций термолиза. Так, границы зародышей и реакционная зона в целом ряде случаев имеют III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ зигзагообразную форму, причем размеры индивидуальных «зубцов» могут варьировать в широких пределах. Значительный интерес представляет также самоподобие дефектной структуры продуктов термолиза, возникающее в результате процессов зарождения и размножения дислокаций и микротрещин.

Хорошим примером подобной организации дефектов может служить сотообразная система микротрещин, образующихся при дегидратации алюмокалиевых и хромокалиевых квасцов.

Одно из возможных объяснений образования самоподобных дефектных структур в ходе термического разложения может базироваться на модели зародышеобразования, описанной в обзоре Галвея. Рассмотрим в качестве примера две последовательно протекающие стадии реакции дегидратации.

Согласно модели Галвея, образование пор при протекании реакций термолиза происходит последовательным образом. На начальном этапе процесса наблюдается очаговое возникновение зародышей новой фазы на активных участках поверхности исходной соли, сопровождающееся формированием первичных микротрещин, что в первую очередь связано с существенным различием в мольных объемах реагента и продукта реакции. На втором и последующих этапах происходит дальнейшее разложение реагента и образование новых зародышей, причем реакция локализуется преимущественно в областях, прилегающих к первичным микротрещинам, служащим каналами для выделения газообразных продуктов термолиза. Количество образующихся при этом вторичных, более мелких, микротрещин может в несколько раз превышать количество первичных микротрещин. Подобное развитие процесса термолиза в итоге приводит к формированию системы пор, распределение которых по размерам имеет степенной характер, то есть является самоподобным.

Приведенная схема наглядно описывает возможный путь самоорганизации дефектной структуры в ходе термического разложения. Следует отметить, что указанный принцип последовательного развития системы микротрещин практически аналогичен итерационному принципу построения математических фракталов, например, ковра Серпинского или триадной кривой Кох.

Таким образом, на основании описанных выше примеров можно предположить, что в результате протекания топохимических процессов может III ШКОЛА-КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ПО ХИМИЧЕСКОЙ СИНЕРГЕТИКЕ происходить формирование твердофазных продуктов, характеризующихся самоподобием порового пространства.

Экспериментальное подтверждение данного положения было получено нами в цикле работ, посвященных исследованию фрактальных характеристик поверхности высокодисперсных порошков оксида железа(III), оксида церия(IV), а также оксидов циркония и вольфрама, синтезированных термическим разложением солевых прекурсоров различного состава. Изучение структуры порового пространства проводили методом ртутной порометрии, который позволяет измерять фрактальную размерность поверхности в широком диапазоне масштабов, охватывающем большинство элементов реальной структуры твердых тел. Для определения значения фрактальной размерности поверхности образцов использовали уравнение Неймарка. Данное уравнение, в отличие от известных аналогов, позволяет находить фрактальную размерность исходя исключительно из экспериментальных кривых интрузии без каких-либо иных параметров. Нам удалось впервые установить, что при проведении топохимических реакций в относительно мягких условиях дисперсные оксидные продукты термического разложения солей обладают фрактальными свойствами поверхности. Интересно, что получаемые образцы простых оксидов характеризуются наличием двух уровней организации микроструктуры – межагрегатного и внутриагрегатного порового пространства – с существенно различающимися значениями фрактальной размерности поверхности. При этом значения фрактальной размерности в значительной степени зависят как от термической, так и от химической предыстории синтезируемых оксидных продуктов.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

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.