ИСТИНА

Использование модулярного подхода для прогнозирования и описания кристаллических структур сложных оксидов с важными магнитными и электрическими транспортными свойствами, применение многомерной кристаллографии для определения кристаллических структур неорганических соединений, модулированных периодически повторяющимися планарными интерфейсами.

В ходе выполнения проекта было открыты новые перовскитоподобные аниондефицитные ферриты, модулированные плоскостями кристаллографического сдвига, и проведено систематическое исследование их структуры, магнитных и диэлектрических свойств. Применение новейших методик просвечивающей электронной микроскопии в комбинации с синхротронными и нейтронными порошковыми дифракционными экспериментами позволило получить достоверную информацию о строении этих соединений, отличающихся крайней сложностью структурной организации. Предложена (3+1)-мерная модель кристаллических структур этих соединений, позволяющая проводить определение и уточнение структур с использованием подходов многомерной кристаллографии. Установлено, что плоскости кристаллографического сдвига образуются только в аниондефицитных перовскитах, содержащих А-катионы с неподеленной электронной парой и B-катионы с характерными координационными числами 5 и 6. Образование плоскостей кристаллографического сдвига непосредственно связано с уменьшением содержания кислорода за счет изменения типа связи координационных полиэдров и уменьшения координационного числа катионов переходного металла. Плоскости кристаллографического сдвига приводят к сильным атомным смещениям антисегнетоэлектрического типа в соседних перовскитных блоках. В ряде структур плоскости кристаллографического сдвига могут менять свою ориентацию, образуя разнообразные протяженные дефекты сложного строения и напоминая этим поведение аналогичных плоскостей в структурах типа ReO3 и рутила. Дополнительную сложность структуры кристаллографического сдвига приобретают за счет возможности реализации двух зеркально связанных конфигураций металлооксидных полиэдров. Упорядочение этих двух конфигураций является причиной структурных фазовых переходов в этих соединениях. Ферриты со структурами кристаллографического сдвига упорядочиваются антиферромагнитно с высокой температурой Нееля (> 600 K), тогда как замещение железа на немагнитные катионы приводит с существенному уменьшению температуры антиферромагнитного упорядочения. Результаты работы опубликованы в 5 статьях в рецензируемых научных журналах и представлены в 11 тезисах докладов на российских и международных научных конференциях.