Специалисты Физико-технического института Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского ведут разработку и выращивание уникальных кристаллов бората железа (FeBO3), обладающих свойствами прозрачных магнитов. Эти материалы имеют стратегическое значение для передовых научных исследований и будут использованы в конструкции синхротрона четвертого поколения «СКИФ», строящегося в наукограде Кольцово под Новосибирском.
Прозрачные магниты: технология и свойства
Разрабатываемые в Симферополе кристаллы, внешне напоминающие зеленое бутылочное стекло, представляют собой синтетический материал, не имеющий аналогов в природе. Как пояснил заведующий кафедрой физики конденсированных сред Марк Стругацкий, ключевой особенностью бората железа является сочетание прозрачности и магнитных свойств. Это позволяет управлять световым потоком с помощью магнитного поля. Ученые КФУ используют два метода для синтеза кристаллов: жидкофазный для создания тонких пластинок и разработанный ими газотранспортный метод для получения объемных образцов. Исследования проводятся в рамках гранта Российского научного фонда.
Применение в синхротронных технологиях
Уникальные свойства крымских кристаллов делают их незаменимыми для синхротронной техники. Они способны выделять из мощного синхротронного излучения узкий энергетический интервал, выступая в роли идеального монохроматора. Это критически важно для развития метода мёссбауэровской спектроскопии, который позволяет изучать структурные, электронные и магнитные свойства различных материалов на атомном уровне. Использование кристаллов из КФУ в синхротроне «СКИФ» позволит на качественно новом уровне проводить исследования в области физики, химии, биологии и медицины. Представители новосибирского центра уже выразили заинтересованность в получении этих уникальных материалов.
Вклад КФУ в фундаментальную науку
Крымский федеральный университет активно интегрируется в российское научное пространство. Вуз вошел в состав Межвузовского консорциума по взаимодействию с Центром коллективного пользования «СКИФ», что подтверждает высокий уровень проводимых здесь исследований. Разработка технологии синтеза монокристаллов бората железа является частью программы развития КФУ на 2025-2036 годы. Помимо применения в синхротронах, эти кристаллы перспективны для создания датчиков сверхслабых магнитных полей, которые могут использоваться, например, в медицине для изучения магнитных полей, генерируемых сердцем и мозгом человека.
Таким образом, научные разработки, ведущиеся в стенах Крымского федерального университета, вносят весомый вклад в развитие отечественной фундаментальной науки и высоких технологий. Создание уникальных кристаллов не только решает конкретные задачи для строящегося синхротрона, но и открывает новые горизонты для применения магнитооптических материалов в различных наукоемких отраслях.