ОТДЕЛ МАГНИТНЫХ И РЕЗОНАНСНЫХ СВОЙСТВ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Зав. отделом: ВАЛЬКОВ Виктор Иванович,
професор, доктор физико-математических наук

(062) 311-00-45
valkov09@gmail.com           

Состав отдела: всего сотрудников — 18; из них докторов наук — 3, кандидатов наук — 6.

Направления научных исследований: Изучение магнитных и резонансных свойств твердого тела в экстремальных условиях; определение условий устойчивости фазовых состояний в магнетиках; установление природы и механизмов превращений между различными магнитными состояниями.

Методы исследований: магнитометрия в постоянных (до 1,0 Т) и импульсных (до 40 Т) магнитных полях, рентгеноструктурный и рентгенофазовый анализ, ЭПР-спектроскопия высокого разрешения, измерение транспортных и магнитных  свойств в широком интервале температур при давлениях до 15 кбар.

Основные результаты

  • Проведен анализ свойств координационных соединений – металлопротеинов с использованием модельные представления, описывающих температурные транс-формации спектров ЭПР в монокристаллах с Ян–Теллеровским ионом Cu2+. Определена динамическая характеристика ближайшего окружения нанозонда железа – высота барьера кристаллического поля в месте нахождения нанозонда железа. Высота барьера кристаллического поля иона Fe3+ в мальтофере с ионами Fe3+ E0 = 2.04 сm-1. (1 см-1=1.24·10-4 eV). Практическая польза исследований для медицины  заключена в обнаружении в соединении ионов Mn2+ и радикала, которые являются неожиданными и недопустимыми.
  • Проведены теоретические и экспериментальные исследования эволюции магнитоструктурных переходов 1-го рода в гелимагнетиках магнитокалорической системы Mn1-xCrxNiGe при изменении магнитного поля и давления. Обнаружено, что сближение характерных температур для магнитного упорядочения и температур лабильности гексагонального и ромбического состояний, обусловленное воздействием магнитного поля и гидростатического давления, приводит к появлению ранее не исследованных периферийных магнитоструктурных переходов 1-го рода с незначительными скачками намагниченности. Показано, что по мере увеличения давления периферийные переходы трансформируются в реверсивные магнитоструктурные переходы 1-го рода, а при ещё больших давлениях – в полноценные магнитоструктурные переходы 1-го рода со скачками намагниченности, соизмеримыми с максимальным значением намагниченности.
  • Проведено комплексное исследование образцов твердых растворов BiFe1-xMnxO3 (0.05<x<0.15), синтезированных золь-гель методом. Наличие фазовых превращений «магнитный порядок – магнитный беспорядок» при температурах выше комнатных в сочетании с полупроводниковыми свойствами делает перспективным использование составов BiFexMn1-xO3 (x=0, 0.05 и 0.15) в устройствах микроэлектроники.
  • Получены новые данные в результате комплексного исследования кристаллов YGa3(BO3)4 с примесью хрома методами электронного парамагнитного резонанса, люминесценции, теплоемкости, ядерного магнитного резонанса, а также рентгеноструктурного анализа. Было обнаружено, что ионы хрома при легировании изученных кристаллов находятся в трехвалентном состоянии, замещают ионы галлия и образует систему из трех магнитно-неэквивалентных центров, магнитные оси которых повернуты на 120 градусов друг относительно друга.
  • Разработана и изготовлена система индукторов, позволяющая получать слитки различной формы с одновременной закалкой материала.
  • Разработана и испытана оснастка для очистки материалов методом вакуумной дистилляции, проведена очистка Mn, отработана технология и выращены монокристаллы системы Mn-Ni-Ga.
  • Создана установка для получения быстрозакаленных лент.
  • Разработана и изготовлена аппаратура для измерения температуры расплава непосредственно в тигле, в процессе индукционной плавки.
  • Разработано и применено устройство для запирания сопла тигля при проведении быстрой закалки, что позволило проводить закалку слитков при перегреве сплавов, проведены эксперименты по получению закаленных лент системы Ni-Ti-Cu

Научное сотрудничество

  1. Государственный научно-практический центр НАН Беларуси.
  2. Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской Академии наук, г. Москва.

Избранные публикации

  1. Koshkid’ko Yu.S., Dilmieva E.T., Cwik J., Rogacki K., Kamantsev A.P., Koledov V.V., Mashirov A.V., Shavrov V.G., Valkov V.I., Golovchan A.V., Sivachenko A.P., Shevyrtalov S.N., Rodionova V.V., Sampath V. Giant reversible adiabatic temperature change and isothermal heattransfer of MnAs single crystals studied by direct method in highmagnetic fields // Journal of Alloys and Compounds. – 2019. – Vol. 798. – Р. 810-819.
  2. Prokhorov A.A., Chernush L.F., Melnik T.N., Minikayev R., Mazur A., Babin V., Nikl M., Lančok J., Prokhorov A.D. Optical and magnetic properties of the ground state of Cr3+ doping ions in REM3(BO3)4 single crystals // Scientific Reports. – 2019. – Vol. 9. – Art. № 12787.
  3. Вальков В.И., Головчан А.В., Коледов В.В., Тодрис Б.М., Митюк В.И. Скачкообразные процессы магнитного разупорядочения, стимулированные магнитным полем в системах со структурной неустойчивостью // ФТТ. – 2020. – Т. 62, № 5. – С. 710-718. 
  4. Prokhorov A.A., Zubov E.E., Chernush L.F., Minikayev R., Babin V., Nikl M., Zajarniuk T., Szewczyk A., Savchenko D., Lančok J., Prokhorov A.D. Comparative study of structural, optical and magnetic properties of Er3+ doped yttrium gallium borates // Results in Physics. – 2020. doi: https://doi.org/10.1016/j.rinp.2020.103247 
  5. Грибанов И.Ф., Бурховецкий В.В., Вальков В.И., Голочан А.В., Запорожец В.Д., Каменев В.И., Сиваченко Т.С. Нетривиальные особенности магнитоструктурных фазовых превращений в магнитокалорических сплавах системы Mn1-xCrxNiGe (0 < x < 0.25) // ФТВД. – 2020. – Т. 30, № 1. – 83-95.