ИСТИНА

Исследования в области низкоразмерного магнетизма привели к обнаружению ряда новых квантовых физических явлений, что позволило углубить представления о процессах, происходящих при низкой температуре. При этом важно отметить, что в случае образования двумерной (2D) магнитной подсистемы, разнообразие свойств существенно больше, чем в случае одномерных (1D) или нульмерных (0D). Целью проекта является разработка методик синтеза неорганических соединений сложных халькогенит-халькогенатов и халькогенит-нитратов, для которых можно ожидать проявление низкоразмерных магнитных свойств. В частности, нами предполагается получить 2D магнетики, реализующие сетки кагомэ разной геометрии из магнитных катионов. В качестве объектов исследования выбраны соединения- аналоги природного минерала набокоита KCu7(TeO4)(SO4)5Cl, соединения со структурой Ln2Co(TeO3)2(SO4)2 и халькогенит нитраты, в частности, Pb2Cu3O2(NO3)2(SeO3)2 информации о которых пока крайне мало . Предполагается осуществить синтез набокоитоподобных фаз в которых реализуется 2D сетка квадратного кагомэ, разработать метод синтеза фазы Pb2Cu3O2(NO3)2(SeO3)2, реализующий 2D сетку типа кагомэ из катионов Cu2+ и провести поиск селенит нитратов для Сo, Ni и Сu. Подобного типа исследования актуальны с точки зрения сравнения химии халькогенов и переходных элементов, так как позволяют прослеживать влияние размерного фактора катиона на формирование той или иной кристаллической структуры и, вообще, на возможность существования подобных соединений, а также изменение магнитного обмена, которое сильно чувствительно не только к значениям спина взаимодействующих ионов, но и к их локальному окружению -- к углам взаимодействия и расстояниям между взаимодействующими ионами или группировками. Результаты проекта позволят выявить структурные особенности в изучаемых соединениях. Разработка методик синтеза монофазных образцов и получения кристаллов позволит изучить магнитное поведение приготовленных фаз, что носит материаловедческий характер и является весьма актуальной проблемой для расширения представлений о поведении низкоразмерных магнитных систем.

Low-dimensional magnetism research led to the discovery of a number of new quantum physical phenomena, which made deeper understand the nature of processes occurring at low temperatures. It may be noticed that in the case of the formation of a two-dimensional (2D) magnetic subsystem, the variety of physical properties is much greater than in the case of one-dimensional (1D) or zero-dimensional (0D). The aim of the proposed project is to develop synthesis methods of inorganic compounds for complex chalcogenite-chalcogenates and chalcogenite-nitrates, for which low-dimensional magnetic properties may be expected. We intend to obtain 2D magnetic systems realizing different geometries of so-called kagomé networks of from magnetic ions in the crystal structure. Structural analogous to the natural mineral nabocoite KCu7(TeO4)(SO4)5Cl, compounds with the Ln2Co(TeO3)2(SO4)2 structures, and chalcogenite-nitrates, which are still very few, in particular, Pb2Cu3O2(NO3)2(SeO3)2, were chosen as objects of the study. It is planned to carry out the synthesis of nabokoite-like phases MCu7(TeO4)(XO4)5Y in which a 2D square kagomé network may be realized, to develop a method for preparation of phase pure Pb2Cu3O2(NO3)2(SeO3)2 compound, crystal structure of which shows a 2D kagomé-like network of Cu2+ ions, and to do the search for complex selenite-nitrates for Co, Ni, and Cu. Such type studies are relevant from the point of view to compare the chemistry of chalcogens and the chemistry of transition metal elements. This study allows us to trace the influence of the ions or atoms size factor on the formation of a particular crystal structure and, in general, on the possibility of the existence of compounds in examined groups of compositions, as well as changes in the magnetic exchange, which is highly sensitive not only to the values of the spin of the interacting ions, but also to their local environment - to the angles of interaction and the distances between the interacting ions or groups. The results of the project will establish the structural features for compounds under study. The development of the methods for synthesis of phase pure samples and the preparation of crystals will make it possible to study the magnetic behavior of the prepared compounds. This aim is a very important problem for material sciences, which expanding the understanding of the behavior of low-dimensional magnetic systems

1. Обнаружение фаз состава MCu7(TeO4)(XO4)5Y как структурных аналогов минерала набокоита (M = Na, K, Rb, Cs; X = S, Se; Y = Cl, Br) 2. Проведение поиска фаз Ln2Ni(TeO3)2(SO4)2 для Ln = Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 3. Поиск селенатных аналогов Ln2M(ТeO3)2(SO4)2 - Ln2M(SeO3)2(SO4)2 (Ln = Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu; M = Co, Cu, Zn) 4. Разработка метода синтеза фазы Pb2Cu3O2(NO3)2(SeO3)2 для наработки монофазного образца пригодного для поведения магнитных измерений или получение монокристалла миллиметрового размера этого соединения. 5. Обнаружение новых селенит-нитратов 3d металлов (Co, Ni и Сu)