Наноматеріали

Работа связана с исследованием наноматериалов и наноструктур для создания сверхбыстродействующих и сверхвысокочастотных компонентов микро- и наноэлектроники. Использование широкозонних материалов нитридной группы открывает новые возможности по созданию на их основе полупроводниковых структур с низкоразмерными элементами, которые совмещают возможности получения как более быстродействующих, так и более мощных электронных приборов в сравнении с существующими приборами на соединениях А3В5.

Получены высокоэффективные сорбирующие материалы на основе слоистых силикатов при путем модификации их поверхности четвертичными аммониевыми солями, неорганическими полигидроксокомплексами металлов и соединениями железа для очистки вод, загрязненных тяжелыми металлами и природными радионуклидами. Установлены основные принципы синтеза наноматериалов на основании дисперсий слоистых силикатов с заданными физико-химическими характеристиками и структурой.

Создана новая фундаментальная научная концепция целенаправленного синтеза оксидов металлов и нанокомпозитов «оксиды металлов/многослойные углеродные нанотрубки» с регулируемой структурой и заданными свойствами, которые могут быть использованы в качестве фотокатализаторов и электрокатализаторов, энергопреобразующих устройств. Предложены концептуальные основы альтернативных методов (высокотемпературный электрохимический синтез и металлотермическое восстановление) прямого синтеза наноструктурированных силицидов металлов VI-B группы.

Проведено исследование наноматериалов и прогнозирование возможностей тринитридов для использования при создании сверхбыстродействующих и сверхвысокочастотных компонентов микро- и наноэлектроники. Проведенный анализ динамических и высокочастотных свойств тринитридов показал возможность их использования для создания приборов на частоты до сотен гигагерц и формирования пикосекундных импульсов.

Известно, что вещества с размером кристаллов менее 100 нм, имеют ряд ценных свойств, которые отсутствуют у веществ в компактном или макрокристаллическом состоянии. В частности, нанокристаллические оксиды металлов стают электрохимически активными, что позволяет их использовать в энергоаккумулирующих устройствах.

Определены условия протекания реакций окисления металлов (титана, олова, тантала) и их соединений в нитратном расплаве при синтезе нанодисперсных оксидов.

Установлено, что состав и свойства продукта можно регулировать путем изменения «основности» реакционной среды.

Разработан и научно обоснован новый подход к созданию способа термомеханической и термомеханикохимической обработки для эффективного измельчения зеренной структуры сплавов железа до наноразмеров при высокоэнергетических механических действиях на материал интенсивной пластической деформацией трением (ИПДТ) в газовых средах, что в отличие от существующих способов поверхностной ИПД обеспечивает формирование широких областей диспергированной структуры деформационно-диффузионного происхождения.

Научный интерес к наноразмерным частицам (НЧ) благородных металлов и образованных при их осаждении развитых металлических поверхностей обусловлен их уникальными физическими свойствами, в частности усилением линейных и нелинейных оптических явлений в средах, которые контактируют с такими наноструктурами. Морфологические характеристики НЧ определяют их каталитические, сенсорные, оптические свойства.