| Название НИОКТР |
Ротационные искажения в многоподрешеточных кристаллах: дизайн функциональных материалов с управляемыми физическими свойствами.
|
| Аннотация |
Многоподрешеточные кристаллы с ротационными искажениями – вращениями анионных или катионных полиэдров - представляют особый интерес для современного материаловедения и физики твердого тела. В рамках Проекта 2022 нами был открыт новый класс геометрически фрустрированных релаксоров на основе Bi2Ti2O7, демонстрирующих уникальное сочетание релаксорного поведения и состояния дипольного льда, обусловленное конкуренцией двух ротационных параметров порядка. Параллельно разработана запатентованная технология искрового плазменного спекания керамики Bi-содержащего пирохлора BZN, обеспечивающая улучшение диэлектрических характеристик при сокращении энергозатрат. Эти фундаментальные и технологические достижения стали основой для дальнейших исследований в Проекте 2025. Настоящий Проект продления направлен на использование полученных фундаментальных результатов для решения практико-ориентированных задач, связанных с установлением механизмов взаимосвязи ротационных искажений и физических свойств с целью получения новых функциональных материалов. В частности, планируется исследовать механизмы подавления геометрической фрустрации в твердых растворах Bi2Ti2O7 с другими Bi-содержащими пирохлорами (такими, как Bi2Hf2O7), в которых ожидается переход от релаксорного к сегнетоэлектрическому состоянию. Эти исследования имеют как фундаментальное значение для понимания природы экзотических состояний в диэлектриках, так и практическую ценность для создания новых материалов с управляемыми функциональными свойствами. Особую актуальность приобретают исследования перовскитных материалов, где разработанный нами подход, основанный на совместных теоретико-групповых и квантово-механических расчетах, позволил установить количественные корреляции между параметрами порядка и шириной запрещенной зоны в востребованных солнечной энергетикой материалах на основе CsPbI3. В проекте продления планируется значительно расширить эти исследования с привлечением анализа экспериментальных данных по другим галогенидам и проведением аналогичных расчетов для халькогенидных перовскитов (например, BaZrS3), представляющих интерес для фотовольтаики высокой стабильностью свойств. Важным направлением проекта станет комплексное исследование системы (1-x)PbTiO3–xBiScO3 с применением комбинации синхротронной дифракции, ТГц-ИК спектроскопии и теоретико-группового анализа. Эти исследования позволят впервые получить информацию о вкладе фононной подсистемы в формирование диэлектрического отклика и установить механизмы фазовых переходов, что критически важно для понимания высоких функциональных свойств этой перспективной системы. Особое внимание будет уделено разработке технологии производства многослойных конденсаторов на основе керамики BZN. Решение указанной задачи откроет новые возможности для создания миниатюрных высокоэффективных электронных компонентов (эти исследования обусловлены также и интересом индустриального партнера к разрабатываемой технологии). Ключевой особенностью проекта является комплексный подход, сочетающий современные теоретические методы (теория групп, квантово-механические расчеты), передовые экспериментальные подходы (синхротронная дифракция, ТГц-ИК-спектроскопия) и инновационные технологические разработки. Такой подход позволит не только углубить фундаментальные представления о взаимосвязи структурных искажений и функциональных свойств кристаллов, но и создать научную основу для разработки новых материалов с улучшенными характеристиками. Ожидается, что результаты проекта внесут существенный вклад в развитие материальной базы электроники, энергетики и других высокотехнологичных отраслей, соответствующих приоритетным направлениям Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации. Проект сохраняет преемственность с исследованиями в рамках Проекта 2022, развивает и углубляет полученные результаты, сохраняет его научную целостность и практическую направленность.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
12000.0
|
| Дата начала |
2025-09-11
|
| Дата окончания |
2027-06-30
|
| Номер контракта |
22-72-10022-П
|
| Дата контракта |
2025-09-11
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
537.226.4 538.956
|
| Количество просмотров |
6
|
| Руководитель работы |
Таланов Михаил Валерьевич
|
| Руководитель организации |
Баган Виталий Анатольевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-17 08:17:51 UTC, 2025-10-17 08:17:51 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
кристаллическая структура; функциональные материалы; сегнетоэлектрики; диэлектрическая спектроскопия; квантово-механические рассчеты; теоретико-групповой анализ; ротационные искажения
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.19.35 - Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики; 29.19.19 - Методы исследования кристаллической структуры и динамики решетки; 29.19.07 - Колебания кристаллических решеток; 29.19.05 - Химическая связь и кристаллические поля; 29.19.33 - Диэлектрики
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
