Gli esperti della National Research Nuclear University MEPhI hanno aggiornato un metodo per sintetizzare ossidi complessi. Ciò si tradurrà in materiali con le migliori proprietà per creare matrici di riciclaggio dei rifiuti radioattivi e rivestimenti ceramici resistenti al calore. Inoltre, i nuovi materiali possono agire come rivestimenti resistenti al calore nei motori e nelle turbine degli aerei.
Negli ultimi anni, ricercatori hanno studiato ossidi complessi nel Ln 2 oh 3 -MO 2 sistemi dove Ln denota elementi di terre rare, con M che sta per un elemento nel sottogruppo del titanio. Gli scienziati sono interessati al fenomeno della transizione di fase per una conversione da "ordine" a "caos". Questo fenomeno riguarda la posizione degli atomi all'interno dei reticoli cristallini.
Di regola, i documenti di ricerca forniscono dati ottenuti durante gli studi sulla struttura e le proprietà del Ln . cristallizzato 2 m 2 oh 7 composti, ottenuto utilizzando un metodo di sintesi in fase solida ad alta temperatura. In questo caso, gli scienziati sono interessati alla transizione del composto amorfo allo stato cristallino.
Secondo gli autori del documento di ricerca, questo metodo rende impossibile raccogliere dati sulla formazione di strutture nanocristalline e sulla loro evoluzione.
I ricercatori MEPhI hanno utilizzato un altro metodo di sintesi basato sulla cottura a priori di precursori amorfi di future sostanze ottenute depositando soluzioni di sali metallici, a temperature diverse.
"Abbiamo osservato il processo di modifica della struttura atomica ed elettronica dei suddetti ossidi complessi durante l'evoluzione, così come l'evoluzione di sostanze amorfe in nanocristalli e strutture cristalline, per la prima volta, " ha affermato il professor Alexei Menushenkov del Dipartimento di fisica dello stato solido e nanosistemi. "Abbiamo dimostrato che la spettroscopia di assorbimento dei raggi X e la spettroscopia di dispersione combinata sono sensibili ai cambiamenti della struttura elettronica e atomica negli ossidi complessi, a seconda del tipo di elementi delle terre rare e dei metodi di preparazione, " Ha aggiunto.
L'uso di ricerche uniche e metodi combinati è diventato un aspetto importante di questo lavoro. Gli scienziati hanno utilizzato il metodo della spettroscopia di assorbimento dei raggi X e la diffrazione dei raggi X che coinvolge la radiazione di sincrotrone, il metodo combinato di spettroscopia di dispersione e spettroscopia infrarossa, Microscopi elettronici a scansione di raggi X con funzioni di analisi della dispersione di energia e analisi gravimetrica termica.
Una combinazione di questi metodi complicati e costosi ci ha fornito dati sul cambiamento delle strutture cationiche e anioniche di una sostanza. Ulteriori metodi sono stati utilizzati per analizzare campioni di sostanza.
I ricercatori hanno utilizzato i metodi della struttura fine di assorbimento dei raggi X estesa (EXAFS) e della struttura del bordo vicino all'assorbimento dei raggi X (XANES) per studiare i cambiamenti nella struttura atomica ed elettronica di un materiale presso la stazione BM08 (LISA) dell'European Synchrotron Radiation Facility (ESRF). ) a Grenoble, Francia, nell'ambito del progetto HC-3039 per l'utilizzo di emettitori di raggi, con la squadra di Menushenkov che vince una gara d'appalto e ottiene il permesso di usarli.
Secondo gli scienziati, i risultati del progetto sono importanti per la ricerca fondamentale e nel contesto dell'ottenimento di proprietà ottimali di ossidi complessi per varie applicazioni pratiche. I nuovi materiali ceramici possono essere utilizzati per realizzare rivestimenti termoprotettivi, matrici per il riciclaggio dei rifiuti radioattivi e per gli elementi combustibili allo stato solido. È anche possibile utilizzarli per produrre materiali che assorbono neutroni nei reattori nucleari.
