Дополнительные ссылки

Лаборатория полупроводниковых и диэлектрических материалов

Заведующий лабораторией – доктор технических наук, профессор Васильев Михаил Григорьевич.
 
Лаборатория образована в 2013 году в результате объединения лаборатории термодинамических основ неорганического материаловедения (основана в 1991 г. академиком Лазаревым Владиславом Борисовичем  реорганизацией лаборатории химической термодинамики)  и лаборатории дисперсных материалов
 
 
Сотрудники лаборатории
 
Главный научный сотрудник, доктор химических наук, член-корреспондент РАН 
 
Главный научный сотрудник, доктор химических наук, профессор 
 
Главный научный сотрудник, доктор химических наук, профессор
Панасюк Георгий Павлович
 
Ведущий научный сотрудник, доктор химических наук 
 
Старший научный сотрудник, кандидат химических наук
Азарова Лидия Алексеевна
 
Старший научный сотрудник, кандидат химических наук
Белан Виктор Николаевич
 
Старший научный сотрудник, кандидат химических наук
Ворошилов Игорь Леонидович
 
Старший научный сотрудник, кандидат химических наук
Козерожец Ирина Владимировна
 
Старший научный сотрудник, кандидат химических наук
Старший научный сотрудник, кандидат химических наук
 
Старший научный сотрудник, кандидат химических наук
 
Старший научный сотрудник, кандидат химических наук
 
Старший научный сотрудник, кандидат технических наук
 
Младший научный сотрудник
 
 
Главный технолог
 
 
Ведущий технолог
Голованов Виктор Владимирович
 
 
Ведущий технолог
Риль Алексей Игоревич
 
 
Ведущий технолог
Першиков Александр Васильевич
 
 
 
 
Основные направления работы лаборатории
  • Получение монокристаллических материалов и пленок полупроводников AIIBV, AIIIBV  и AIIBVI  и эвтектических композиций на их основе. Изучение их термодинамических и физико-химических свойств. Разработка физико-химических основ материаловедения полупроводников AIIBV и AIIIBIVCV2 и нового класса разбавленных магнитных полупроводников на основе халькопиритов. Допирование полупроводниковых соединений и их твердых растворов с целью поиска магнитных материалов для спинтронных устройств.
  • Исследование процессов выращивания многослойных субмикронных структур твердых растворов полупроводниковых соединений AIIIBV на планарных и профилированных поверхностях. Создание приборов на основе этих структур различного практического назначения (лазеры, фотодиоды, сенсоры и пр.).
  • Синтез и исследование дисперсных материалов и аэрогелей. Синтез и исследование мелкокристаллических простых и сложных чистых и легированных оксидов в широком диапазоне размеров кристаллов с заданными свойствами: формой и размером кристаллов, степенью дефектности, составом примесей и др.  и создание на их основе новых катализаторов, люминофоров, мембран, специальной керамики, абразивов, полимерных композитов.
  • Теоретическое и экспериментальное изучение Р-Т-Х фазовых равновесий и отклонений от стехиометрии в кристаллических соединениях методами химической термодинамики и физико-химического анализа.
  • Направленный синтез сложных оксидов с различным типом проводимости и магнитного упорядочения. Определение фазовых состояний (стабильных, метастабильных, неравновесных) в многокомпонентных оксидных системах и построение изобарно-изотермических концентрационных диаграмм. Структурный анализ полиморфных превращений в гомогенных кристаллических фазах. Создание многофазных оксидных композитов для гетерогенной каталитической конверсии.
  • Изучение фрактальности в неорганических материалах и развитие концепции неорганического материаловедения, заключенной в формуле «состав-структура-фрактальная топология-свойства».
 
 
Основные достижения последних лет
  • На основе антимонида индия, легированного Mn и Zn, синтезированы  магнитные полупроводники, имеющие температуру Кюри порядка 320 К, с p - типом проводимости.  Получен патент на изобретение «Магнитомягкий полупроводниковый материал» № 2465378. Зарегистрировано в гос. реестре изобретений РФ 27.10. 2012.   
  • Рассмотрена возможность создания принципиально новых магнитных полупроводников, в которых ячейками магнитной памяти служат дислокации, легированные d-элементами.
  • Проведены фундаментальные исследования и рассмотрены  научные   основы получения новых функциональных материалов на основе наногетероструктур твердых растворов ZnSe/InP и InGaAsP заданного состава для  лазерных диодов, работающих в СВЧ диапазоне на частотах свыше 2,5 ГГц.
  • Проведено теоретическое и экспериментальное моделирование процессов растворения некоторых оксидов и гидроксидов металлов с позиций гетерогенной кинетики, синергетики (фрактальной геометрии) и электрохимии.
  • Синтезированы твердые растворы (In,Mn)Sb и (Ga,Mn)Sb с содержанием марганца 0.07 - 2,65 ат.%. Проведен цикл совместного легирования InSb марганцем и цинком, марганцем и теллуром. Синтез РМП сопровождается образованием ферромагнитных кластеров, что подтверждается измерениями магнитных характеристик.
  • Проведены исследовательские работы по корректировке  рабочих гипотез построения математических моделей лазерных структур и лазерных излучателей; расчеты ожидаемых параметров конкретных структур и излучателей по разработанным моделям; технологические исследования по получению  эпитаксиальных наногетероструктур и структур зарощенного типа; разработка методик экспериментальных исследований лазерных структур, разработка испытательных установок для исследований параметров структур на постоянном токе; разработка технологической оснастки, комплектов маршрутно-технологических карт, конструкторской документации, изготовление экспериментальных образцов лазерных структур и лазерных излучателей с высоким произведением средней мощности на полосу модуляции.
  • Изучены тройные фазовые диаграммы Zn-BIVAs2, где BIV- Ge, Si. На основе халькопиритов AIIBIVCV2 создан новый класс разбавленных полупроводников.
  • Предложена идея поиска разбавленных магнитных полупроводников (DMS) на основе оксидов: исходный полупроводниковый оксид и растворяемый в нем ферромагнитный оксид должны быть изоструктурны. Для реализации была выбрана структура шпинели. При введении до 3 мол.%  MgFe2O4 в ZnGa2O4 получена ферримагнитная полупроводниковая керамика с температурой Кюри близкой к 470 K.
  • Разработаны методы получения порошковых аэрогелей - нанокристаллических оксидов с низкой насыпной плотностью и низким значением коэффициента теплопроводности. Получены порошковые аэрогели алюминия и магния с насыпной плотностью в диапазоне 0,02 – 0,04 г/см3 и коэффициентом теплопроводности 0,025 – 0,04 Вт/мК.
  • Разработаны методы  диспергирования агрегированных нанокристаллов. Получены неагрегированные нанокристаллы бемита, гамма- и альфа-оксида алюминия с минимальным размером кристаллов 20 нм. 
  • Исследованы фазовые состояния композитов Li/W/Mn/SiO2, полученных различными методами: твердофазным синтезом, пропиткой кремнезема, золь-гель синтезом, до и после использования в процессе окислительной конденсации метана (ОКМ).
 
 
Сотрудниками и аспирантами лаборатории за последние 10 лет были защищены следующие работы:
 
Диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук.
 
Гуськов В.Н. «Термодинамические основы направленного синтеза нестехиометрических кристаллов с летучими компонентами». 2008 г.
 
Диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук
 
Михайлов С.Г. «Синтез и свойства монокристаллов твердых растворов Cd1-xZnxAs2». 2004 г.
Варнавский С.А. «Разбавленные магнитные полупроводники на основе ZnGeAs2 и CdGeP2». 2007 г.
Федорченко И.В. «Разбавленный магнитный полупроводник на основе ZnSiAs2». 2008 г.
Шабалин Д.Г. «Структурные превращения гидроксида алюминия при гидротермальной, термопаровой и термической обработке». 2008 г.
Козерожец И.В. «Разработка метода получения и исследование субмикронных и наноразмерных частиц оксидов алюминия с низким содержанием примесей». 2011 г.
 
 
Заведующий лабораторией, доктор технических наук, профессор Михаил Григорьевич Васильев – профессор инженерного факультета Российского университета дружбы народов.   
 
Член-корреспондент РАН Александр Дмитриевич Изотов  участвует в работе 3 диссертационных советов: ИОНХ РАН (специальность-химия твердого тела), МИТХТ (неорганическая химия), РУДН (неорганическая химия).  В 2012 году за заслуги в области инженерных наук был награжден памятной медалью им. М.В. Келдыша и медалью им. А.М. Прохорова.
 
Доктор химических наук, профессор Сергей Федорович Маренкин – профессор НИТУ МИСиС. В 2008 году награжден Академией инженерных наук им. А.М. Прохорова памятной медалью им. К.Э.Циолковского за заслуги в области материаловедения.
 
В 2014 году Сергей Федорович Маренкин и Ирина Валентиновна Федорченко награждены премией Российской и Польской академии наук за цикл совместных работ «Разработка физико-химических основ технологии новых материалов для спинтроники».
 
 
 
Некоторые публикации лаборатории за последние годы
 
Монографии:
  1. С.Ф. Маренкин, В.М. Трухан. Фосфиды, арсениды цинка и кадмия. Минск, Издатель А.Н.Вараскин, 2010, 220 c.
  2. А.Д. Изотов, Ф.И. Маврикиди. Фракталы: делимость вещества как степень свободы в материаловедении. (Монография). Изд. СГАУ. Самара. 2011. 128 с.
Статьи:
  1. V.N. Krivoruchko , V.Yu. Tarenkov , D.V. Varyukhin , A.I. D’yachenko, O.N. Pashkova, V.A. Ivanov. Unconventional ferromagnetism and transport properties of (In,Mn)Sb dilute magnetic semiconductor // JMMM, V. 322,  2010, P. 915-923.
  2. Popesku A., Nipan G., Mihaiu S., Constantin V., Olteanu M., Shumilkin N. Structure and behavior of ceramic materials based on SnO2 used as inert anods in electowining processes// Rev.Roum.Chim. 2010. V. 55. No5, p.319-328.
  3. Г. П. Панасюк, В. Н. Белан, И. Л. Ворошилов, И. В. Козерожец. Превращение гидраргиллит-бемит // Неорганические материалы, 2010. Т.  46, № 7, с. 831–837.
  4. Г.П. Панасюк, В.Н. Белан, И.Л. Ворошилов, И.В. Козерожец. Получение наноразмерного порошка альфа-оксида алюминия.// Химическая технология. 2011.№4. С.227-231.
  5. Саныгин В.П., Пашкова О.Н., Филатов А.В., Изотов А.Д. Новый ферромагнитный полупроводник на основе InSb, легированного Mn и Zn // Неорганические материалы. - 2011.- Т.47. - № 9. - С. 1029-1032.
  6. L.I. Koroleva, D.M. Zashchirinskii, T.M. Khapaeva, A.I. Morozov,  S.F. Marenkin,  I.V. Fedorchenko, R.Szymczak. Manganese-doped CdGeAs2, ZnGeAs2 and ZnSiAschalcopyrites: A new materials for spintronic // Journal of magnetism and magnetic materials 323 (2011) 2923-2928
  7. I.V. Fedorchenko, A.Rumiantsev, T. Kuprijanova, L.Kilanski, R.A.Szymczak, W.Dobrowolski, L.I.Koroleva, Making ferromagnetic heterostructures Si/Zn(1-X)MnXSiAs2 and Ge/Zn(1-x) MnxGeAs2 //Solid State Phenomena, 2011, Vols.168-169, 2011, pp.313-316.
  8. Dedov A.G., Nipan G.D., Loktev A.S., Tyunyaev A.A.,  Ketsko V.A., Parkhomenko K.V., Moiseev I.I.  Oxidative coupling of methane: Influence of the phase composition of silica-based catalysts //Applied catalysis A: General. 2011. V.406. No 1-2. p.1-12.
  9. L. Kilanski,  W.  Dobrowolski, E. Dynowska , M. Wojcik,  B.J. Kowalski,  N. Nedelko,  A. Slawska-Waniewska, D.K.  Maude, I.V. Fedorchenko, S.A.  Varnavskiy,  S.F. Marenkin.  Colossal linear magnetoresistance in CdGeAs2:MnAs micro-composite ferromagnet // Solid State Communications. - 2011. – V. 151. -  P. 870–873.
  10. А.Д. Изотов, С.Ф. Маренкин, И.В. Федорченко, А.С. Румянцев, А.В. Кочура, В.М. Трухан, Т.В. Шелковая. Магнитные свойства эвтектического сплава системы InSb-MnSb  // Перспективные материалы. – 2011. -С. 228 – 231.
  11. I.V. Fedorchenko, A.V. Kochura, S.F. Marenkin, A.N. Aronov et al. Advanced materials for spintronic based on Zn(Si,Ge) As2 chalcopyrites // IEEE transactions on magnetics. – 2012. - Vol. 48, № 4. April 2012. - P. 1581-1584.
  12. М.Г. Васильев,  А.М. Васильев,  А.Д. Изотов,  А.А. Шелякин. Создание и исследование лазерного диода для удаленного контроля метана // Неорганические материалы. - 2012. - Т. 48.-  № 3. - С. 305-311.
  13. О.Н. Пашкова, В.П. Саныгин, А.В. Филатов, Н.Н. Ефимов, А.Д. Изотов. Магнитомягкий полупроводник InSb с температурой Кюри 320 К // Журнал неорганической химии.  2012. Т.57.  № 7. С. 1073–1075.
  14. В.П. Саныгин, А.А. Филатов, А.Д. Изотов, О.Н. Пашкова. Дислокации в InSb, легированном марганцем // Неорганические материалы. - 2012. - Т. 48. - № 10. - С. 1103–1109.
  15. А.Д. Изотов, Ф.И. Маврикиди. Фракталы в технологии материалов // Наука и технологии в промышленности. – 2012. -  №3.
  16. В.П. Саныгин, Э.А. Тищенко, Дау Хьеу Ши, А.Д. Изотов. Концепция примесного дислокационного магнетизма в полупроводниковых соединениях AIIIBV // Неорганические материалы. - 2013. - Т. 49. - № 1. - С. 8-16.
  17. Васильев М.Г., Васильев А.М., Изотов А.Д., Филатов Я.Г., Шелякин А.А. Разработка технологии и изучение параметров зарощенного лазерного диода с длиной волны излучения 1310 нм, работающего в СВЧ-диапазоне // Неорганические материалы. - 2013. - Т. 49. - № 6. - C. 8-16.
  18. М. Г. Васильев, А. М. Васильев, А. Д. Изотов, А. А. Шелякин. Создание и исследование высокотемпературного лазерного диода с длиной волны излучения 1310 нм на основе зарощенных гетероструктур InP/GaInAsP.// Неорганические материалы, 2014. - Т. 50. -№ 9. - С. 963–967.
  19. О. Н. Пашкова, А. Д. Изотов, В. П. Саныгин, А. В. Филатов. Кластерный магнетизм в легированном InSb.//Журнал неорганической химии. 2014. -  Т.59.-  № 7.- С. 899–903.
  20. I.V. Fedorchenko, A.N. Aronov, L.Kilanski, V. Domukhovski,  A. Reszka, B.J. Kowalski, E. Lahderanta, W. Dobrowolski, A.D. Izotov, S.F. Marenkin. Phase equilibria in the ZnGeAs2–CdGeAs2 system.// Journal of Alloys and Compounds. 2014, Vol. 599. P.121–126.
  21. Панасюк Г.П., Изотов А.Д.,  Азарова Л.А.  Шабалин Д.Г. Ворошилов И.Л. Новые методы утилизации отходов из полиэтилентерефталата// Химическая технология. 2014. Т.15. №4. С. 251-255.
  22. G. D. Nipan, V. A. Artukh, V. S. Yusupov, A. S. Loktev, N. A. Spesivtsev, A. G. Dedov, and  I. I. Moiseev. Pressure effect on the formation of active components of a catalyst for methane oxidative coupling// Doklady Physical Chemistry. Vol. 455, pp. 60-63. Part: 2, April 2014
ОБЪЯВЛЕНИЯ
Рассылка новостей