Veda a výskum

Nekonvenčný spôsob prípravy nových magnetických materiálov na báze tzv. konverzného polymorfizmu

prof. RNDr. Alexander Feher, DrSc.

Ústav fyzikálnych vied Prírodovedeckej fakulty UPJŠ v Košiciach

Mnoho tuhých fáz, ktoré sú v rovnovážnom stave pri vysokom tlaku a vysokej teplote, možno rýchlo ochladiť na izbové teploty, pri ktorých zostávajú kineticky stabilné (zvyčajne sú označované ako metastabilné fázy). Tieto fázy veľmi často predstavujú nové štruktúrne polymorfy s užitočnými a jedinečnými vlastnosťami.
V spolupráci s kolegami z Portugalska, Anglicka, Charkova a Minska sme systematicky študovali transformáciu perovskitových fáz a ich magnetické vlastnosti v celej sérii systému BiFe1-yScyO3. Pre zloženie s y ≥ 0,2 sa perovskitové fázy stabilizovali iba za podmienok pri vysokom tlaku. Po syntéze sa metastabilné fázy podrobili tepelnému spracovaniu. Výsledkom bolo pozorovanie súboru ireverzibilných, žíhaním stimulovaných fázových transformácií, medzi rôznymi metastabilnými perovskitovými fázami. Toto pozoruhodné správanie nám umožnilo získať tieto perovskity v rôznych stabilných polymorfoch, ktoré predstavujú nové štruktúry so zaujímavými magnetickými vlastnosťami.
Prezentovaný prístup otvára cestu k príprave nových nekonvenčných a multifunkčných materiálov užitočných pre praktické aplikácie.
Výsledky nášho štúdia boli publikované v prestížnom časopise Chemical Communications (2019), ktorý je zahrnutý v databáze Natureindex.

Image1

Stavový diagram perovskitových fáz vzoriek BiFe1-yScyO3 po zahriatí až na teplotu ich teplotnej stability (horný panel, a) a po následnom ochladení (spodný panel, b)