Expertos de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI han actualizado un método para sintetizar óxidos complejos. Esto dará como resultado materiales con las mejores propiedades para crear matrices de reciclaje de residuos radiactivos y recubrimientos cerámicos resistentes al calor. Además, los nuevos materiales pueden actuar como revestimientos resistentes al calor en motores y turbinas de aviones.
En los años pasados, Los investigadores han estado estudiando óxidos complejos en el Ln 2 O 3 -MES 2 sistemas donde Ln denota elementos de tierras raras, donde M representa un elemento del subgrupo de titanio. Los científicos están interesados en el fenómeno de transición de fase para una conversión del "orden" al "caos". Este fenómeno se ocupa de la posición de los átomos dentro de las redes cristalinas.
Como una regla, Los trabajos de investigación proporcionan datos obtenidos durante los estudios de la estructura y propiedades de Ln cristalizado. 2 METRO 2 O 7 compuestos, obtenido utilizando un método de síntesis en fase sólida a alta temperatura. En este caso, los científicos están interesados en la transición del compuesto amorfo a un estado cristalino.
Según los autores del artículo de investigación, este método imposibilita la recopilación de datos sobre la formación de estructuras nanocristalinas y su evolución.
Los investigadores del MEPhI utilizaron otro método de síntesis basado en disparar a priori precursores amorfos de futuras sustancias obtenidas mediante el depósito de soluciones de sales metálicas. a diferentes temperaturas.
"Observamos el proceso de cambio de la estructura atómica y electrónica de los óxidos complejos antes mencionados durante la evolución, así como la evolución de sustancias amorfas en estructuras cristalinas y nanocristalinas, por primera vez, ", dijo el profesor Alexei Menushenkov del Departamento de Física del Estado Sólido y Nano-Sistemas." Demostramos que la espectroscopia de absorción de rayos X y la espectroscopia de dispersión combinada son sensibles a los cambios de estructura electrónica y atómica en óxidos complejos, dependiendo del tipo de elementos de tierras raras y métodos de preparación, "añadió.
El uso de investigación única y métodos combinados se convirtió en un aspecto importante de este trabajo. Los científicos utilizaron el método de espectroscopia de absorción de rayos X y la difracción de rayos X con radiación de sincrotrón. el método combinado de espectroscopia de dispersión y espectroscopia infrarroja, Microscopios electrónicos de barrido de rayos X con funciones de análisis de dispersión de energía y análisis gravimétrico térmico.
Una combinación de estos métodos complicados y costosos nos proporcionó datos sobre las estructuras cambiantes de cationes y aniones de una sustancia. Se utilizaron métodos adicionales para analizar muestras de sustancias.
Los investigadores utilizaron métodos de estructura fina de absorción de rayos X extendida (EXAFS) y absorción de rayos X cerca de la estructura de borde (XANES) para estudiar los cambios en la estructura atómica y electrónica de un material en la estación BM08 (LISA) de la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF). ) en Grenoble, Francia, en el marco del proyecto HC-3039 para el uso de emisores de haz, con el equipo de Menushenkov ganando una licitación y obteniendo permiso para usarlos.
Según los científicos, Los resultados del proyecto son importantes para la investigación fundamental y en el contexto de la obtención de propiedades óptimas de óxidos complejos para diversas aplicaciones prácticas. Los nuevos materiales cerámicos se pueden utilizar para hacer revestimientos de protección contra el calor, matrices para reciclar desechos radiactivos y para elementos combustibles en estado sólido. También es posible utilizarlos para fabricar materiales absorbentes de neutrones en reactores nucleares.
