В рамках мегагранта Правительства РФ в Институте физики им. Л.В. Киренского Красноярского научного центра СО РАН появилась новая лаборатория для синтеза и изучения перспективных наноструктур с контролируемыми свойствами – МАХ-фаз. Такие нанослойные материалы перспективны для преобразования энергии.

Лабораторию магнитных MAX материалов возглавил Михаэль Фарле – доктор наук, профессор, председатель сообщества по магнетизму Немецкого физического общества. Профессор Фарле известен как один из ведущих исследователей в области магнетизма.

На прошедшем в начале марта физическом семинаре, во время своего визита в Красноярск, руководитель лаборатории представил цели проекта на ближайшие два года. В список первоочередных задач входит создание и исследование свойств новых сверхпроводящих и магнитных МАХ-материалов. Такие соединения всегда состоят из трех компонентов (слоев): M-переходный металл, A-элемент группы A, и X-углерод или азот.

«Одно из направлений, где применяются материалы МАХ-фаз – это постоянные магниты для электродвигателей, ветрогенераторов, магнитного экранирования. Другое перспективное направление использования МАХ-фаз – магнитное охлаждение. Технология основана на способности любого магнитного материала изменять свою температуру и энтропию под воздействием магнитного поля, как это происходит при сжатии или расширении газа в традиционных холодильниках. В Сибири не возникает проблем с охлаждением, однако, в Индии или Африке это весьма актуальная проблема. Потребности у людей увеличиваются в геометрической прогрессии, они хотят жить в комфортных домах с кондиционированным воздухом. Это же касается серверных и дата центров – их тоже нужно интенсивно охлаждать», — объяснил Михаэль Фарле.

В новой лаборатории красноярские физики займутся синтезом тонких пленок МАХ-материалов с определенными регулируемыми свойствами. В результате будут получены магнитные и сверхпроводящие образцы. Это позволит программировать их характеристики на стадии создания и применять для конкретных нужд.

«За МАХ-материалами будущее, — считает Михаэль Фарле,  иначе, я бы не стал этим заниматься. Но, как и многие ученые, я думаю не только о практических применениях своей работы. Вклад в фундаментальные исследования также важен. Прикладные задачи решаются благодаря фундаментальным открытиям. Мы создадим нашу собственную высоковакуумную систему напыления с очень широкими возможностями, что добавит ещё большей сложности к этим и без того многофункциональным материалам, и станет важным моментом в нашей работе».

Различных комбинаций компонентов из которых состоят слоистые МАХ-материалы могут быть сотни. В течении ближайших двух лет физики синтезируют и проверят магнитные свойства некоторых соединений в состав которых входят хром, германий, галий, марганец, углерод и другие элементы. Первые результаты по мегагранту будут получены уже зимой этого года.