Научные группы: Лаборатория исследования квазикристалов и фотоэлектронной спектроскопии

Федеральное государственное учреждение Российский научный центр “Курчатовский институт”

квазикристалл, тонкие пленки

Физика твердого тела

• квазикристаллы
• композиты
• порошки
• тонкие пленки
• физика твердого тела
• фотоэлектронная спектроскопия

Телефон	+7 495 196-95-21
Электронная почта	shaityra@isssph.kiae.ru
Индекс	123182
Адрес	г. Москва, пл. Академика Курчатова, д.1.
Страница научной группы в интернете

• Михеева Маргарита Николаевна, начальник лаборатории, без ученого звания, кандидат наук
• Шайтура Дмитрий Сергеевич, м.н.с., без ученого звания, без ученой степени

Достижения ЛИКФС

1. Впервые получена квазикристаллическая икосаэдрическая фаза в сплаве Al-Pd-Tc.

2. Имеется большой опыт в приготовлении квазикристаллических пленочных образцов системах Al-Cu-Fe и Al-Pd-Re методом послойного ионно-плазменного напыления.

3. Разработан способ получения квазикристаллических порошков и спеченных изделий из них системы Al-Cu-Fe (имеется патент № 3.2003118659 от 19.07.04).

4. Проведены исследования процесса начальной стадии окисления поверхности иттрия, циркония, лантана, гафния, бария и квазикристалла Al-Cu-Fe методами ФЭС и СХПЭЭ.

5. Выполнены исследования электронной структуры квазикристаллических систем Al-Cu-Fe, Zr-Pt.

6. Измерены спектры характеристических потерь энергии для чистой поверхности образца квазикристаллической системы Al-Cu-Fe.

7. Проведены исследования монокристаллов системы La_1-xSr_xMnO₃ методом фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением. Были исследованы монокристаллы c x = 0.175 выращенные в различных условиях: в аргоне и на воздухе. Обнаруженные различия в фотоэлектронных спектрах валентной зоны соответствуют большему числу носителей в монокристаллах La_0.875Sr_0.175MnO₃, выращенных на воздухе. Было обнаружено также, что угловая зависимость обнаруженной ранее особенности, находящейся при энергии связи ~2.5 эВ, существенно более ярко выражена на кристаллах с x = 0.125, чем на кристаллах с большей концентрацией стронция.

8. Совместно с Институтом спектроскопии РАН исследованы оптические свойства тонких (толщиной менее 0.3 мкм) пленок AlCuFe и AlPdRe на подложках в средней и дальней инфракрасной области методами спектроскопии отражения и пропускания.

9. Совместно с МИФИ(ГУ) с помощью EXAFS- и XANES- спектроскопии проведены исследования локальной структуры порошковых образцов квазикристалла Al₆₅Cu₂₀Fe₁₅ в широком интервале температур 10-300 К . Обнаружены различия структуры кластеров, имеющих в центре ионы меди и железа. Проведен количественный анализ спектров, позволивший определить межатомные расстояния, координационные числа и факторы Дебая-Валлера, первой и второй координационных сфер окружения ионов меди и первой координационной сферы окружения ионов железа.

10. Совместно с ВИАМ приготовлены композитные материалы на основе алюминиевой матрицы с нановключениями квазикристаллического Al-Fe-Cu разной дисперсности.

11. Совместно с МИСиС проведены исследования трибологических свойств квазикристаллических спеченных, пленочных образцов и композитных материалов на основе алюминиевой матрицы с нановключениями квазикристаллического Al-Cu-Fe.

12. Совместно с ИК РАН проведены исследования эффекта Мессбауэра квазикристаллических порошков разной дисперсности. Результаты анализа указывают на зависимость параметров сверхтонкого взаимодействия от степени дисперсности образцов. В Мессбауэрских спектрах выделены компоненты, отвечающие атомам железа в поверхностном слое и в объеме наночастиц.

    Лаборатория ЛИКФС активно занимается исследованием и внедрением квазикристаллических материалов. Уникальные свойства квазикристаллов, в первую очередь, сочетание повышенной твердости, низкого коэффициента трения, повышенной коррозионной стойкости и низкой поверхностной энергии с термической стабильностью, а также другие специальные свойства, делают их перспективными для применения в различных областях новейшей техники. Перспективность применений квазикристаллов обусловлена возможностью их использования в качестве армирующих наполнителей при создании новых композитных материалов на основе легких сплавов; антифрикционных покрытий в сухих парах трения для подшипников скольжения, работающих при повышенных температурах; антикоррозионных, антиприхватывающих и теплозащитных покрытий; элементов селективных поглотителей солнечной энергии.

Станция фотоэлектронной спектроскопии

• Рентгеновский дифрактометр D8 ADVANCE фирмы Bruker AXS
• Рентгенофлуоресцентный спектрометр S4 Pioneer фирмы Bruker AXS

• Спектроскопия характеристических потерь энергий электронов (СХПЭЭ) в геометрии на отражение. В методе СХПЭЭ измеряются коллективные возбуждения электронной подсистемы твердого тела и переходы электронов с занятых состояний в свободные. Данные СХПЭЭ хорошо дополняют данные по электронной структуре, полученные методом ФЭС. Используется первичный электронный пучок с энергиями 50 - 2000 эВ, энергетическое разрешение составляет около 0,7 эВ и не зависит от энергии.
• Фотоэлектронная спектроскопия (ФЭС) - это измерение энергетического распределения фотоэлектронов, вышедших из исследуемого твердого тела при облучение его монохроматическими фотонами. ФЭ спектры отражают ( с точностью до матричных элементов возбуждения) плотность занятых электронных состояний исследуемого вещества. Используемый диапазон энергий фотонов 4 - 100 эВ - позволяет исследовать валентную зону и неглубоко-лежащие остовные уровни. Метод ФЭС - это поверхностно-чувствительный метод, большой вклад в измеряемые спектры вносят поверхностный электронные состояния. В данном случае измеряются интегрированные по углам ФЭ спектры, что связано с относительно малым световым потоком из малого накопителя электронов. Особенностью данной станции ФЭС является возможность измерения спектров при энергиях фотонов 10 - 20 эВ, практически не используемых на большинстве зарубежных станций ФЭС. Реализуемый интервал энергии монохроматора : 4 - 100 эВ Размер пучка- 2х3,5 м.

• MAX-Lab, Лунд, Швеция
• ВНИИНМ им. Бочвара, Москва, Россия
• МГУ, Москва, Россия
• МИСиС, Москва, Россия
• МИФИ, Москва, Россия
• МФТИ, Москва, Россия
• Российско-германская лаборатория BESSY, Берлин, Германия
• ФГУП «ВИАМ», Москва, Россия
• ФЭИ, Обнинск, Россия
• ЦНИИКМ ”Прометей”, Санкт-Петербург, Россия

М.Н.Михеева, В.Г.Назин, "Исследование начальной стадии процесса окисления лантана методом спектроскопии характеристических потерь энергий электронов." // ФТТ, 2006, 48 (7), 1153 - 1156 М.Н.Михеева, В.Г.Назин, М.Ю.Кузнецов, Е.Г.Максимов, М.В. Магницкая С.С.Василевский, "Исследования процесса окисления циркония методами фотоэлектронной спектроскопии и спектроскопии характеристических потерь энергии электронов." // ЖЭТФ, 2006, 129 (3), 517 - 532 М.Н.Михеева, В.Г.Назин, А.С. Кипароидзе, "Исследование начальной стадии окисления иттрия методом спектроскопии характеристических потерь энергий электронов." // ФТТ, 2003, 45 (7), 1329 - 1332 Д.C. Шайтура, А.Г. Домантовский, А.А. Теплов, Е.Д. Ольшанский, "Электронографические и электронно-микроскопические исследования квазикристаллических тонких пленок Al-Cu-Fe, приготовленных методом ионно-плазменного распыления." // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2002 (6), 79 - 83 М.Н.Михеева, Г.Х.Панова, А.А.Теплов, М.Р.Хлопкин, Н.А.Черноплеков, А.А.Шиков, "Термодинамические и кинетические свойства икосаэдрической квазикристаллическая фазы системы Al-Pd-Tc." // ФТТ, 2000, 42 (12), 2113 - 2119