Факультеты и институты

Физический факультет

Кафедра физики твердого тела

СТРУГАЦКИЙ Марк Борисович, доцент, кандидат физико-математических наук

Кафедра физики твердого тела открыта в 1972 году. Первым заведующим кафедрой был доктор физико-математических наук, профессор А.С.Хлыстов. В создании учебных и научных лабораторий, структурных подразделений кафедры активное участие принимали: профессора Селезнев В.Н., Сергеев Н.А.; доценты Ефимов В.Г., Пухов И.К., Панкратов А.К., Стародубов В.И., Стругацкий М.Б., Щербаков В.Н., Яценко А.В.; ассистенты Чуклов В.А., Новикова Т.А., Сапига А.В., Шиндель В.А.,Ягупов С.В., Максимова Е.М.; научные сотрудники Лактионов В.Т., Мальнев В.В., Прокопов А.Р., Руденко В.И.

С 1988 по 1989 год кафедру возглавлял доктор физико-математических наук, профессор Пивоваров В.Г., с 1989 по 1993 год - доктор физико-математических наук, профессор Сергеев Н.А. В 1993 году кафедрой заведовал кандидат физико-математических наук, доцент Яценко А.В.

С 1993 г. по 1997 год кафедрой руководил доктор физико-математических наук, профессор Селезнев В.Н.

В состав кафедры входят следующие лаборатории: лаборатория электричества и магнетизма; лаборатория рентгеноструктурного анализа; лаборатория роста кристаллов; лаборатория радиоспектроскопии; лаборатория физики кристаллов. Наиболее важные экспериментальные установки, используемые как в учебной работе, так и в научных исследованиях: ЯМР-спектрометр широких линий, позволяющий прецизионно измерять форму линий ЯМР; импульсный когерентный ЯМР-спектрометр; рентгеновские дифрактометры ДРОН-3 и ДРОН-3М; рентгеновская топографическая установка УРТ-1, позволяющая изучать дефектную структуру кристаллов пятью методами; металлографический микроскоп МИМ-7; установка для измерения электрических свойств пироэлектриков; установка для измерения фототоков короткого замыкания в сегнетоэлектриках; оптический спектрофотометр ЛУЧ-1; ростовой комплекс для синтеза профилированных кристаллов КРИСТАЛЛ-606; установки для синтеза кристаллов из раствора в расплаве и из газовой фазы; аппарат лазерной сварки КВАНТ15, позволяющий производить обработку кристаллов; прецизионная установка дифференциально-термического анализа; магнитооптический магнито-анизомерт с приставкой для создания регулируемого одноосного давления в образцах.

На кафедре работают высококвалифицированные специалисты:

• А.В.Яценко - профессор, доктор ф.м.наук;

• Н.И.Карпенко - доцент, кандидат ф.м. наук;

• А.В.Сапига - доцент, кандидат ф.м. наук;

  

• Е.М.Максимова - доцент, кандидат ф.м. наук;

• А.Я.Хренов - старший преподаватель;

• В.А.Чуклов - старший преподаватель;

• С.В.Ягупов - старший преподаватель;

• С.В. Евдокимов - младший научный сотрудник;

Учебно-вспомогательный персонал:

• В.И.Андриевский;

• Ю.А.Могиленец;

• И.А.Наухацкий;

• Н.С.Постывей.

• Кристаллография (Максимова Е.М., доцент)

• Кристаллофизика (Стругацкий М.Б., доцент)

• Введение в ФТТ (Стругацкий М.Б., доцент)

• Физика металлов (Яценко А.В., профессор)

• Физика полупроводников и диэлектриков (Стругацкий М.Б., доцент, Хренов А.Я.старший преподаватель, Ягупов С.В., старший преподаватель)

• Рост кристаллов (Ягупов С.В., старший преподаватель)

• Современные методы синтеза кристаллов. Основы управления процессом кристаллизации (Ягупов С.В., старший преподаватель)

  

• Методы исследования структурных несовершенств кристаллов (Хренов А.Я., старший преподаватель)

• Методы радиологического контроля природных и синтетических материалов (Хренов А.Я., старший преподаватель)

• ЯМР в твердых телах (Яценко А.В., профессор)

• Радиоспектроскопия твердых тел (Яценко А.В., профессор)

• Рентгеноструктурный анализ (Максимова Е.М., доцент)

• Прикладная магнитооптика (Карпенко Н.И., доцент)

• Колебательная спектроскопия (Максимова Е.М., доцент, Хренов А.Я., старший преподаватель)

• Магнитные свойства твердых тел (Сапига А.В., доцент, Стругацкий М.Б., доцент)

• Поверхностный магнетизм (Стругацкий М.Б., доцент)

• Компьютерная физика (Численные методы в физике) (Максимова Е.М., доцент)

• Программное обеспечение физических исследований (Сапига А.В., доцент)

• Электричество и магнетизм (Карпенко Н.И., доцент, Сапига А.В., доцент, Стругацкий М.Б., доцент, Чуклов В.А., старший преподаватель, Яценко А.В., профессор)

• Оптика (Карпенко Н.И., доцент, Сапига А.В., доцент, Стругацкий М.Б., доцент, Чуклов В.А., старший преподаватель)

Исследователи в области структуры и физических свойств твердого тела, знакомые с теорией и владеющие экспериментальными методами изучения твердого тела, такими как рентгеноструктурный анализ, радио- и оптическая спектроскопия, магнитооптика, магнито- и электрометрия и др. Выпускники владеют современными методами синтеза кристаллов. Они работают в научных, учебных учреждениях, в производственной сфере, в исследовательских структурах правоохранительных органов.

Учебная работа

Кафедра готовит бакалавров (3 и 4 курсы), специалистов и магистров (5 курс). При кафедре имеется эффективно работающая аспирантура и докторантура.

Основные направления работ:

• Исследования структуры и физических свойств магнитоупорядоченных кристаллов;

• Поверхностный магнетизм;

• Магнитоакустика антиферромагнетиков;

• Исследования структуры и физических свойств сегнетоэлектрических материалов;

• Разработка аппаратуры для экспериментальных исследований (ЯМР, электрометрия, магнитометрия, выращивание кристаллов);

• Исследования структуры и физических свойств пористых алюмосиликатов (цеолитов);

• Разработка технологии выращивания монокристаллов магнитных ферродиэлектриков;

• Выращивание профилированных монокристаллов лейкосапфира;

• Прикладная магнитооптика (разработка приборов и устройств оптической обработки информации и связи на основе магнитооптических систем).

Основные результаты:

• Разработаны технологии раствор-расплавного синтеза кристаллохимических рядов магнитноупорядоченных кристаллов на основе литиевой шпинели, гематита и бороферритов, охватывающих кристаллические классы кубической, ромбоэдрической и ромбической систем;

  

• Из раствора в расплаве синтезированы высокосовершенные кристаллы бората железа, FeBO3, в том числе и обогащенные до 90% мессбауэровским изотопом 57Fe, что способствовало развитию нового метода исследований - магнитной мессбауэрографии;

• С использованием малых навесок исходных реактивов проведены прецизионные ДТА-исследования условий синтеза монокристаллов FeBO3 и Fe3BO6;

• Разработана технология газотранспортного синтеза изометричных монокристаллов бората железа;

• На небазисных гранях изометричных монокристаллов бората железа; обнаружен и исследован поверхностный магнетизм, развита теория;

• Исследованы магнитоакустические эффекты в кристаллах бората железа, построена теория магнитного двупреломления звука в этом кристалле, учитывающая экспериментальные граничные условия и структурные особенности кристаллов бората железа;

• На основе представлений о магнитном двупреломлении звука построена теория, позволяющая интерпретировать экспериментальные особенности акустического резонанса в антиферромагнетике FeBO3;

• Исследованы процессы намагничивания монокристаллов бората железа, подверженных аксиальному давлению;

• Освоены технологии синтеза профилированных монокристаллов лейкосапфира в виде пластин, труб и более сложных сечений, изготовлены образцы различных деталей из них;

• Разработана методика анализа несовершенства сенетоэлектрических кристаллов, основанная на сопоставлении экспериментальных данных ЯМР и результатов компьютерного моделирования спектров ЯМР;

  

• Разработаны новые методы расчета локального электрического поля в произвольных кристаллических структурах;

• Предложены новые методы расчета электронной поляризуемости и эффективных зарядов ионов в сегнетоэлектрических кристаллах;

• Получены результаты, позволяющие уточнить структуру кристаллов ниобата лития конгруэнтного состава;

• Исследован ряд особенностей эффекта долговременной оптической памяти в кристаллах ниобата лития;

• Проведены экспериментальные и теоретические исследования влияния медленных движений на форму сигналов ЯМР;

• Методом ЯМР с привлечением других физических методов проведено исследование регулярной диффузии молекул воды в нанопористых каналах цеолита натролита;

• По данным ЯМР на квадрупольных ядрах исследована динамика цеолитного каркаса и катионов в натролите в широком диапазоне температур;

• Методами ЯМР и термогравиметрии исследовано влияние слабой дегидратации на структуру и динамику каркаса волокнистого цеолита натролита;

• Разработан и изготовлен макет миниЯМР-релаксометра с рабочей частотой 20МГц, предназначенный для экспрессанализа и позволяющий измерять времена релаксации на ядрах 1H, 19F и некоторых квадрупольных ядрах;

• На основе феррит-гранатовых пленок разработан новый класс магнитооптических приборов для систем оптической обработки информации и связи;

• Разработаны новые магнитооптические методы измерения параметров феррит-гранатовых пленок.

Научно-исследовательская работа кафедры ведется в сотрудничестве с исследовательскими учреждениями Украины и других стран: Донецкий физико-технический институт, Институт радиотехники и электроники (г.Харьков), НТК "Институт монокристаллов" (г.Харьков), Институт физики (г.Киев) (все НАН Украины), Институт общей физики РАН (г.Москва), Институт физпроблем РАН (г.Москва), Институт кристаллографии РАН (г.Москва), Институт физики СОРАН (г.Красноярск), Московский государственный университет, РНЦ "Курчатовский институт" (г.Москва), Санкт-Петербургский государственный университет, Институт химии силикатов РАН, НПО "ВНИИФТРИ" (Московская область), Высшая педагогическая школа (Польша), Щецинский университет (г.Щецин, Польша), Институт микроэлектроники (г.Лилль, Франция), Институт неорганической химии СОРАН (г.Новосибирск), Университет г. Сассари (Италия).

1. Sapiga A.V., Sergeev N.A. NMR Investigation of Natrolite Structure. Cryst. Res. Technol. 2001, v. 36, N 8-10, p. 875-883.

2. Яценко А.В. Оптимизация расчетов локального электрического поля в кристаллах методом переходной области. Кристаллография. т.46. N 3. 2001 с. 411 - 414, 0,5 п.л.

3. Yatsenko A.V. Calculation of the electronic polarizability of an O2- ion in stoichiometric LiNbO3. Physica B: Condensed Matter, 305, Issues 3-4, November 2001, p. 287-292.

4. Strugatsky M.B., Skibinsky K.M., Tarakanov V.V., Khizhnyi V.I. Fine structure of Gakel'-Turov oscillations in Iron Borate. //JMMM 2002. Vol. 241, p. 330-334.

5. Mitsay Yu. N., Strugatsky M.B., Skibinsky K.M., Korolyuk A.P., Tarakanov V.V., Khizhnyi V.I. Gakel'-Turov oscillations in Iron Borate. //JMMM 2000. Vol. 219, p. 340-348.

6. Strugatsky M.B., Skibinsky K.M., Tarakanov V.V., Khizhnyi V.I., Korolyuk A.P. Gakel'-Turov oscillations in Iron Borate. The Physics of Metals and Metallography 2001. Vol. 92, N 1, p. 127-129.

7. Strugatsky M.B., Yagupov S.V. Effect of pressure on magnetic state of Iron Borate. Functional Materials 2002. Vol. 9, N 1, p. 72.

8. Яценко А.В., Евдокимов С.В. Датчик сигналов ЯМР для исследования веществ с большим значением Т1. //ПТЭ, 2003, N 1, с. 64- 66.

   

9. Яценко А.В. Расчет эффективных зарядов ионов в сегнетоэлектриках типа смещения. //Кристаллография, 2003, Т. 48, N 3, с. 545 - 548.

10. Яценко А.А., Яценко А.В. Расчет квадрупольной поляризуемости ионов О2- в ионных кристаллах на примере сегнетоэлектрика LiNbO3. //Физика и химия стекла. - 2003. - Т. 29, N 4. - с. 562-566.

11. Евдокимов С.В., Яценко А.В. Исследование локализации ионов Н+ в стехиометрическом LiNbO3. //Кристаллография. - 2003. - Т. 48, N 4. - с. 594-597.

12. Olszewfki M., Sergeev N.A., Sapiga A.V. Nonmarcovian dynamic NMR spectra in solid //Z. Naturforch ,V. 59, p. 501-504, 2004

13. Яценко А.В. Электростатическая модель пироэлектрика ·-LiIO3 //Кристаллография. - 2005. - т. 50, N 6. - с. 1047-1052.

14. Евдокимов С.В., Яценко А.В. Особенности темновой проводимости кристаллов ниобата лития конгруэнтного состава //ФТТ. - 2006. - т. 48, N 2. - с. 317-320.

15. Карпенко Н.І., Ушакова Т.С., Мойсеєнко О.В. Спосiб визначення кута виходу вектора намагнiченостi в тонких плiвках. Патент Украины N 32698А, 15.02.01

16. Карпенко Н.И., Прокопов А.Р. Дубинко С.В. Способ определения угла выхода вектора намагниченности в магнетиках. Патент Украины N 67419, 15.06.04

17. Strugatsky M.B., Skibinsky K.M. Acoustic resonances in antiferromagnet FeBO3. //JMMM. In press.

18. Полулях С.Н., Сапига А.В. Использование случайных чисел при компьютерном моделировании сигналов магнитного резонанса //Журнал технической физики 2006. - т. 76, вып. 4.