Научная тема: «РЕЛАКСАЦИОННАЯ МЕССБАУЭРОВСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ МАГНИТНЫХ КОРРЕЛЯЦИЙ В ДИСКРЕТНЫХ НАНОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМАХ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2011
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. При мессбауэровском исследовании Кондо-интерметаллидов U(In1-xSnx)3 с x=0.4, 0.5 и 0.6 и CePdSn в диапазоне 4,2-295K обнаружено релаксационное магнитное уширение спектральных линий с уменьшением температуры. Показано, что двухуровневая релаксационная модель адекватно описывает температурную эволюцию формы мессбауэровского спектра, что позволяет предположить доменный Стонер-Вольфартовский механизм возникновения магнитных флуктуаций. Определена температурная зависимость частоты флуктуаций намагниченности доменов.
  2. На основании анализа экспериментальных спектров Кондо-интерметаллидов U(In1-xSnx)3 и CePdSn в рамках двухуровневой релаксационной модели обнаружено, что переход в тяжелофермионное состояние U(In1-xSnx)3 при x>0,6 сопровождается изменением химического сдвига, соответствующим переходу электронной конфигурации атома олова от состояния 5s2p2 к состоянию 5s2р1d1, а температурные зависимости сверхтонкого магнитного поля, изомерного сдвига и константы квадрупольного взаимодействия для атома олова в CePdSn имеют особенности, коррелированные с Кондо-особенностями зависимости удельного сопротивления от температуры
  3. Методом мессбауэровской спектроскопии обнаружен эффект стабилизации наноразмерного Fe2O3, получаемого золь - гель методом, ионами SO42- и Sn4+, которые закрепляются на частицах Fe2O3. на химически активных поверхностных центрах, что препятствуют их коалесценции.
  4. В ансамбле стабилизированных однодоменных магнитных частиц на основе α-Fe2O3 обнаружен обратимый переход от суперпарамагнитного к суперферромагнитному состоянию, т.е. от ансамбля магнитно-независимых наночастиц к магнитно-коррелированному ансамблю. Выявлены основные качественные особенности спектра суперферромагнитного α-Fe2O3, связанные с развитием в системе межчастичных магнитных корреляций, состоящие в асимметричной нелоренцевской форме линий с резким внешним и пологим внутренним фронтами и в появлении аномально расщепленного дублета магнитной природы при температуре выше температуры блокирования. Показано, что трехуровневая релаксационная модель, учитывающая быструю прецессию вектора намагниченности вокруг оси анизотропии и его диффузию между двумя энергетическими минимумами и одним энергетическим максимумом, связанным с взаимодействием наночастицы с окружением, удовлетворительно описывает асимметрию в форме линий суперферромагнитного спектра. Учет этого взаимодействия путем введения флуктуирующего «хаотического» поля с ненулевой среднеквадратичной амплитудой приводит к появлению в расчетном спектре эффективной магнитной сверхтонкой структуры с малой величиной сверхтонкого поля, соответствующей экспериментально наблюдаемому аномально расщепленному дублету.
  5. При мессбауэровском исследовании дискретной наноразмерной системы однодоменных частиц магнетита в слабых полях до 3.4 кЭ обнаружено явление индуцированного внешним полем суперферримагнетизма. Показано, что трехуровневая релаксационная модель, учитывающая быструю прецессию вектора намагниченности вокруг оси анизотропии и его диффузию между двумя энергетическими минимумами и одним энергетическим максимумом, связанным с взаимодействием наночастицы с внешним полем, удовлетворительно описывает форму линий суперферримагнитного спектра.
Список опубликованных работ
1.Polikarpov M.A., Cherepanov V.M., Chuev M.A., Yakimov S.S., Direct observation of spin fluctuations in the heavy fermion U(In,Sn)3 system. International Conference on Strongly Correlated Electron Systems, San Diego, USA, 1993, KE76

2.Polikarpov M.A., Cherepanov V.M., Chuev M.A., Yakimov S.S., Aliev F.G., Skolozdra R.V. 119Sn Mossbauer study of CexLa1-xNiSn. The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems, Amsterdam, 1994, p.72

3.Polikarpov M.A., Cherepanov V.M., Chuev M.A., Yakimov S.S., Takabatake T. Mossbauer Study of the Kondo Systems CeTSn (T=Ni, Pd, Pt) The International Conference on Strongly Correlated Electron Systems, Amsterdam, 1994, p.19

4.Гончаров В.Я., Поликарпов М.А., Трушин И.В. Высокотемпературный пропорциональный счетчик для мессбауэровской спектроскопии конверсионных электронов. Совещание по ядерно-спектроскопическим исследованиям сверхтонких взаимодействий, тезисы докладов, г. Грозный, Изд. ЧИГУ, 1987, стр.98

5.Поликарпов М.А., Трушин И.В., Черепанов В.М., Якимов С.С. Исследование химического взаимодействия диоксида олова с метаном при температурах 300-800К методом мессбауэровской спектроскопии конверсионных электронов in situ. Совещание по ядерно-спектроскопическимисследованиямсверхтонких взаимодействий, тезисы докл., г. Грозный, Изд. ЧИГУ, 1987, стр.22

6.Поликарпов М.А., Черепанов В.М., Якимов С.С. Исследование взаимодействия SnO2 с метаном методом мессбауэровской спектроскопии на ядрах 119Sn XIII Международная научная конференция «Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул», Звенигород, 2009, стр. 12

7.Vasiliev А.А., Polikarpov M.A. Change of ferric oxide semiconductor conductivity type in the interaction with reducing gases. Eurosensors V Conf., 1991, Rome, p. 328

8.Vasiliev А.А., Polikarpov M.A. Change in a conductivity type of a ferric oxide semiconductor under the action of reducing gases. Препринт ИАЭ им. И.В.Курчатова, 1991

9.Polikarpov M.A., Yakimov S.S., Mossbauer investigation of Fe2O3 – based gas-sensitive materials stability. The Third International Symposium on the Mossbauer Effect, Otsu, Japan, 1992, 25p-49

10.Поликарпов М.А. Трушин И.В., Якимов С.С. Влияние магнитного межчастичного взаимодействия на мессбауэровские спектры ультрадисперсного Fe2O3. Всесоюзная конференция «Прикладная мессбауэровская спектроскопия», тезисы докладов, г. Казань, 1990, стр. 24.

11.Поликарпов М.А., Трушин И.В., Якимов С.С. Влияние механического межчастичного взаимодействия на мессбауэровские спектры ультрадисперсного Fe2O3. Всесоюзная конференция «Прикладная мессбауэровская спектроскопия», тезисы докладов, г. Казань, 1990, стр. 25.

12.Polikarpov M.A., Trushin I.V., Yakimov S.S., A Mossbauer study of bound particles in nanocrystalline Fe2O3. Latin-American conference on the application of Mossbauer effect, Havana, Cuba, 1990, 9-5

13.Поликарпов М.А., Трушин И.В., Черепанов В.М., Якимов С.С. Температурная релаксация суперферромагнитного состояния в дисперсном гематите. 4 Совещание по ядерно-спектроскопическим исследованиям сверхтонких взаимодействий, тезисы докл., г. Ужгород, 1991, Изд. МГУ, стр.79.

14.Polikarpov M.A., Trushin I.V., Cherepanov V.M., Yakimov S.S., Investigation of a dispersed hematite transition from superparamagnetic to superferromagnetic state. International Conf. On the Application of the Mossbauer Effect, Nanjing, China, 1991, p.2.47

15.Поликарпов М.А., Черепанов В.М., Чуев М.А., Шишков С.Ю., Якимов С.С. Релаксационные мессбауэровские спектры полимерных композитов с наночастицами магнетита XI Международная конференция «Мессбауэровская спектроскопия и ее применения», тезисы докладов, г. Екатеринбург, 2009, стр. 56.

16.Поликарпов М.А., Черепанов В.М., Чуев М.А., Шишков С.Ю., Якимов С.С. Индуцированный внешним полем супер-ферримагнетизм в наночастицах магнетита. XI Международная конференция «Мессбауэровская спектроскопия и ее применения», тезисы докладов, г. Екатеринбург, 2009, стр. 576.

17.M A Polikarpov, V M Cherepanov, M A Chuev, S Yu Shishkov, S S Yakimov Mössbauer spectra of magnetite nanoparticles in polimer composites. International Conference on the Applications of the Mössbauer Effect, Vienna, Austria, 2009, p. 295.

18.M A Polikarpov, V M Cherepanov, M A Chuev, S Yu Shishkov, S S Yakimov Super-ferrimagnetism of magnetite nanoparticles in a weak magnetic field. International Conference on the Applications of the Mössbauer Effect, Vienna, Austria, 2009, p. 297.

19.M.P.Nikitin, R.R.Gabbasov, V.M.Cherepanov, M.A.Chuev, M.A.Polikarpov, V.Y.Panchenko, S.M. Deyev. Study of Magnetic Particle Degradation in vivo by Mössbauer Spectroscopy. 8 International Conference on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers, Rostock, Germany, 2010, р.142.

20.M.A.Chuev, V.M.Cherepanov, S.M.Deyev, I.N.Mischenko, M.P.Nikitin, M.A. Polikarpov, V.Y. Panchenko Interpretation of Mössbauer Spectra of Magnetic Nanoparticles Delivered into Mouse Spleen. 8 International Conference on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers, Rostock, Germany, 2010, р.87.

21.Polikarpov M.A., Cherepanov V.M., Chuev M.A., Yakimov S.S., 119Sn Mossbauer study of the 5f-electron behavior in U(In1-xSnx)3 Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 135 (1994), p.361.

22.Polikarpov M.A., Cherepanov V.M., Chuev M.A., Yakimov S.S., Spin fluctuations in the heavy-fermion paramagnetic U(In0.5Sn0.5)3 Physica B, 199&200 (1994), p.46

23.Polikarpov M.A., Cherepanov V.M., Chuev M.A., Yakimov S.S., Aliev F.G., Skolozdra R.V. 119Sn Mossbauer study of CexLa1-xNiSn. Physica B 206&207 (1995), p.832

24.Арнольд Д.И. ВарфоломеевА.Е. Лазарев С.Д. Поликарпов М.А., Филиппов В.И. Якимов С.С. Глухов Н.П. Экспресс-анализатор содержания водорода в материалах. Приборы и техника эксперимента, 2005, №4, с.144

25.Гончаров В.Я., Поликарпов М.А. Трушин И.В., Якимов С.С. Высокотемпературный пропорциональный счетчик для мессбауэровской спектроскопии конверсионных электронов. Приборы и техника эксперимента, 1989, №2, стр.232

26.Гончаров В.Я., Поликарпов М.А., Чапланов В.А., Якимов С.С. Автоматическая установка с многократным угловым сканированием для исследования вторичных процессов при дифракции рентгеновского излучения в кристаллах. Приборы и техника эксперимента, 1986, №2, стр.201

27.Поликарпов М.А., Якимов С.С. Исследование внешнего фотоэффекта в кристалле кремния при Лауэ-дифракции в условиях аномального прохождения рентгеновских лучей. Физика твердого тела, 1986, т.28, в.3, стр. 907

28.Polikarpov M.A., Yakimov S.S., Photoemission investigation of crystal structure imperfections under anomalous X-ray transmission. Crystal Lattice Defects and Amorphous Materials, 1987, vol.14, N2, p.165

29.Поликарпов М.А., Черепанов В.М., Якимов С.С. Исследование взаимодействия SnO2 с метаном методом мессбауэровской спектроскопии на ядрах 119Sn. Перспективные материалы, №8, 2010, с.81.

30.Vasiliev А.А., Polikarpov M.A. Change of ferric oxide (Fe2O3) semiconductor conductivity type in the interaction with reducing gases. Sensors and Actuators B, 7 (1992), p.626.

31.Поликарпов М.А., Трушин И.В., Черепанов В.М., Якимов С.С. Исследование перехода из суперпарамагнитного в суперферромагнитное состояние в дисперсном гематите. Физика твердого тела, 1991, т.33, в.9, стр. 2749

32.Polikarpov M.A., Trushin I.V., Yakimov S.S., Temperature relaxation of a superferromagnetic state in dispersed hematite. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1992, 116, p.372

33.Поликарпов М.А. Черепанов В.М., Чуев М.А., Шишков С.Ю., Якимов С.С. Релаксационные мессбауэровские спектры полимерных композитов с наночастицами магнетита. Известия РАН, 2010, 74, №3, 398.

34.Поликарпов М.А., Черепанов В.М., Чуев М.А., Шишков С.Ю., Якимов С.С. Индуцированный внешним полем супер-ферримагнетизм в наночастицах магнетита. Известия РАН, 2010, 74, №3, 402.

35.Чуев М.А., Поликарпов М.А., Черепанов В.М. Диагностика магнитных наночастиц на основе анализа сверхтонкой структуры мессбауэровских спектров в слабом магнитном поле. Доклады Академии наук, 2010, т.430, №1 стр.40.

36.Чуев М.А., Черепанов В.М., Поликарпов М.А. О форме гамма-резонансных спектров медленно релаксирующих наночастиц в магнитном поле. Письма в ЖЭТФ, 2010, т.92, вып.1, стр. 21

37.M A Polikarpov, V M Cherepanov, M A Chuev, S Yu Shishkov, S S Yakimov. Mössbauer spectra of magnetite nanoparticles in polimer composites. Journal of Physics: Conf. Ser., 2010, 217, 012114.

38.M A Polikarpov, V M Cherepanov, M A Chuev, S Yu Shishkov, S S Yakimov. Super-ferrimagnetism of magnetite nanoparticles in a weak magnetic field. Journal of Physics: Conf. Ser., 2010, 217, 012115.