Магистрант ЮУрГУ создает устойчивую к экстремальным температурам керамику для электроники

23.03.2022 16:45
Просмотров: 633

Грант конкурса «УМНИК» получил магистрант Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), работающий над высокоэнтропийными материалами со структурой перовскита. Эти материалы ускорят создание более универсальных электронных приборов.

Природный материал перовскит был открыт на Урале, и именно здесь продолжается его изучение спустя почти двести лет. В Южно-Уральском государственном университете ученые получают высокоэнтропийные материалы (состоящие из пяти и более различных компонентов) со структурой перовскита (атомы в его кристаллической решетки можно представить в виде слоев).

Одно из направлений исследования – получение высокоэнтропийной керамики со структурой перовскита – ведет магистрант ЮУрГУ Александр Пунда под руководством доктора химических наук, заведующего кафедрой «Материаловедение и физико-химия материалов» Политехнического института Дениса Винника. Темой магистрант увлекся еще во время учебы в бакалавриате, а новых успехов планирует добиться с грантовой поддержкой от конкурса «УМНИК». В 2021 году Александр Пунда стал одним из победителей конкурса и получил грант в 500 тысяч рублей на развитие идеи.

Материал, созданный по разрабатываемой технологии, можно будет использовать в производстве приборов, системах связи, для измерения температур в автомобильной, бытовой и промышленной электронике.

Получение высокоэнтропийной керамики с вариативным химическим составом из смеси оксидов различных металлов и неметаллов – инновационное направление в материаловедении. Благодаря такому способу получаемый материал можно будет подстроить под требования электронных датчиков, например, для увеличения рабочего диапазона температур без потери проводимости постоянного тока.

«В данный момент происходит синтез первых опытных образцов. Наша цель – получить материал, который не теряет проводящих магнитных свойств в широком диапазоне температур от –80 до +300 С. Для исследования необходимы оксиды редкоземельных металлов. Оксиды эрбия, празеодима, тантала и других элементов лантаноидов показали хорошую совместимость в кристаллической решетке синтезированного материала. Именно их я планирую закупить на средства гранта», – рассказал Александр Пунда.

Полученные в результате опытов материалы изучат на диэлектрическую проницаемость, проводимость и импеданс (комплексное электрическое сопротивление) при помощи импедансного спектрометра Novocontrol Beta System.

Отметим, что свойства высокоэнтропийных материалов со структурой перовскита можно регулировать, меняя химический состав, но не затрагивая структуру. Таким образом, вещество подстраивают под нужды промышленности. А значит, можно будет создавать более универсальные приборы для повсеместного использования.

Южно-Уральский государственный университет – это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).

Дарья Цымбалюк, фото: Евгений Загоскин