Заведующий лабораторией
профессор, доктор химических наук
Фабричный Павел Борисович
тел: (495) 939-32-17
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Коллектив лаборатории
• К.В. Похолок ,вед.н.сотр., к.х.н. e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
• Д.С.Филимонов, ст.н.сотр., к.х.н. e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
• М.В. Короленко, ст.н.с., к.х.н. e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Основные направления научной работы лаборатории
За годы, прошедшие после создания лаборатории (1996 г.), основной тематикой научных исследований стала разработка новых методов диагностики твердофазных систем с использованием мессбауэровской спектроскопии. В лаборатории был впервые предложен принципиально новый вариант зондовой диагностики локальной структуры примесных центров, участвующих в химических реакциях на границе раздела фаз твердое тело/газ. Благодаря применению диамагнитных мессбауэровских зондов со спин-поляризованной электронной оболочкой удалось решить ряд фундаментальных задач физики и химии конденсированного состояния (доказательство преобладающего вклада 3d 5s делокализации в создание сверхтонкого поля Н на примесных ядрах олова и сурьмы в структуре ферродиэлектриков, определение парциальных вкладов прямого и косвенного обмена путем определения локальных конфигураций зарядкомпенсирующих вакансий в окружении зондового атома, установление взаимосвязи между составом координационной сферы поверхностного атома, его динамическими характеристиками и реакционной способностью по отношению к различным газам и т.д.).
Применение метода мессбауэровского диамагнитного зонда позволило также решить ряд задач, имеющих более практическую направленность: установить природу поверхностных центров и определить механизм модифицирующего действия добавок 5s5р-элементов в реакции окисления СО кислородом, дегидратации изопропилового спирта и дегидрирования этилбензола в присутствии катализаторов на основе оксида хрома; определить механизм формирования электрического отклика в сенсорных материалах на основе диоксида олова, оптимизировать сенсорные характеристики пленок нанооксидных композиций для детектирования паров спирта и т.д.
Метод зондовой мессбауэровской спектроскопии в сочетании с ее традиционным вариантом (когда мессбауэровский элемент является одним из основных компонентов изучаемой системы) успешно применен для выяснения зависимости макроскопических свойств от локальной структуры вещества на примере магнитно упорядоченных оксидов со структурой производной от перовскита. Исследование этих соединений, представляющих интерес для технических целей благодаря их действительно уникальным электрическим и магнитным свойствам, высокой селективной проницаемости для кислорода, каталитической и сенсорной активности, позволило создать фундаментальный базис для оптимизации функциональных свойств материалов на их основе посредством замещений в катионных подрешетках.
Мессбауэровская диагностика различных перовскитоподобных ферратов, кобальтатов и никелатов, содержащих переходные металлы в высших степенях окисления, а также изоструктурного манганита, позволила разработать оригинальный метод "аттестации" электронного строения 3d элемента посредством анализа сверхтонких взаимодействий магнитно активного (железо-57) и магнитно инертного (олово-119) зондовых элементов. Исследование соединений данного типа сделало также возможным спектральное наблюдение "фрустрации" магнитного момента примесного катиона железа и получение других оригинальных результатов.
Мессбауэровская диагностика перовскитоподобных ортохромитов различных РЗЭ позволила подтвердить гипотезу о доминирующем вкладе π-перекрывания 3d3-орбиталей Cr3+ с 2p-орбиталями O2- в спиновую поляризацию Sn4+.
Наряду с исследованиями мессбауэровской направленности в лаборатории проводятся работы прикладного характера с использованием методов авторадиографии.
Обзорные публикации по работам лаборатории
• П.Б. Фабричный. Применение мессбауэровских диамагнитных зондов в химии твердого тела. // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева, 1985. Т. 30. С.143-152.
• М.И. Афанасов, П.Б. Фабричный. Метод мессбауэровского диамагнитного зонда: новые возможности для исследования поверхности. // Российский химический журнал, 1996. Т. 40. С. 465-474.
• И.А. Пресняков, К.В. Похолок, П.Б. Фабричный. Исследование "необычных" валентных состояний и электронных процессов в оксидах переходных металлов методом мессбауэровской спектроскопии. Российский химический журнал, 1996. Т. 40. №2. С. 51-60.
• П.Б. Фабричный, М.И. Афанасов, М. Дано. Примесные катионы 5s5p-элементов: мессбауэровские зонды для исследования химических реакций на границе раздела твердое тело - газ. // Российский химический журнал. 2007. Т. 51. С. 44-51.
• Fabritchnyi P.B., Afanasov M.I., Danot M. 5s5p Element dopant cations: Mössbauer probes for studying chemical reactions at the solid-gas interface. // Russian Journal of General Chemistry, 2008. V. 78. № 5. P. 1060-1069.
2009-2014 г.г. (проф.П.Б. Фабричный)
Межкафедральные спецкурсы для студентов старших курсов и аспирантов
• "Мессбауэровская спектроскопия неорганических материалов".
• "Spectrometrie Mossbauer et son application a la caracterisation des materiaux" (совместно с К.В. Похолком).
• "Физико-химические методы исследования материалов" (раздел "Мессбауэровская спектроскопия в химии материалов").
• "Методы исследования наноматериалов" (раздел "Мессбауэровская спектроскопия").
• "Физические методы в химии" (раздел "Мессбауэровская спектроскопия").
• "Мессбауэровская спектроскопия и ее применение для химической диагностики неорганических материалов" (совместно с К.В. Похолком).
• "Зондовая мессбауэровская спектроскопия гетерогенных химических процессов".
2009-2014 г.г. (проф.М.И. Афанасов)
• "Основы радиохимии и радиоэкологии" (курс лекций для студентов ФФФХИ МГУ).
• "Радиоактивность в среде обитания" (межфакультетский курс лекций).
• "Физические основы радиохимии" (спецкурс для студентов 4 курса химического факультета МГУ).
2009-2014 г.г. (с.н.с. В.И.Коробков)
• "Авторадиографический метод исследования".
Учебные материалы
Под редакцией М.И. Афанасова
Основы радиохимии и радиоэкологии
(практические работы, учебное пособие). М.: Типография МГУ, 2012, 97 с.
М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов
Основы радиохимии и радиоэкологии. Сборник задач
(учебное пособие). М.: Типография МГУ, 2012, 116 с.
А.А. Абрамов, М.И. Афанасов, В.А. Попков
Получение радионуклидов. Короткоживущие и ультракороткоживущие изотопы, изотопные генераторы и их использование в медицине и технике
(учебное пособие). М.: Типография МГУ, 2010, 44 с.
П.Б. Фабричный, К.В. Похолок
Мессбауэровская спектроскопия и ее применение для химической диагностики неорганических материалов
(конспект курса лекций для студентов старших курсов и аспирантов Химического факультета и факультета наук о материалах МГУ). М.: «ПРИНТ-АТЕЛЬЕ», 2009, 144 с.
(на французском языке в электронном виде "Spectrometrie Mossbauer et son application a la caracterisation des materiaux").
Е.П. Агеев, М.Я. Мельников, А.А. Гиппиус, М.В. Гришин, В.Л. Иванов, С.И. Каргов, И.А. Леенсон, В.В. Лунин, А.Ф. Майорова, В.Ю. Марков, В.В. Пергушов, К.В. Похолок, Л.Н. Сидоров, Б.Н. Тарасевич, Б.М. Ужинов, Ю.А. Устынюк, П.Б. Фабричный, Б.Р. Шуб
Практикум по физической химии. Физические методы исследования
(учебное пособие). М.: Издательский центр «Академия», 2014, 528 с.
Международное сотрудничество
• Университет Бордо, Франция (К. Дельмас, А. Ваттио, Ж. Демазо).
Защиты диссертаций последних лет
• Р.А. Асташкин
"Мессбауэровская диагностика электронного состояния и локального окружения зондовых катионов олова в ортохромитах РЗЭ, титанате никеля и диоксиде титана".
Кандидатская диссертация, 2013 г.
Некоторые публикации за последние годы
1. М.В. Короленко, В.И. Помишин, М.И. Афанасов, П.Б. Фабричный. Мессбауэровская диагностика электронного состояния и локального окружения 119Sn в MgTiO3. // Журнал неорган. химии, 2009. Т. 54. С. 508-512.
2. M.I. Afanasov, A. Wattiaux, C. Labrugere, P.B. Fabritchnyi, C. Delmas. Tin-doped LuCrO3: a new-type material allowing the location of 119Sn Mossbauer spectroscopic probe on the gas-solid interface. // Solid State Commun., 2009. V. 149. P. 1333-1336.
3. P. B. Fabritchnyi, A. Wattiaux, M.V. Korolenko, M.I. Afanasov, C. Delmas. Mossbauer characterization of 119Sn4+ dopant ions in the antiferromagnetic ilmenite NiTiO3. // Solid State Commun., 2009. V. 149. P. 1535-1538.
4. A.M. Abakumov, J. Hadermann, M. Batuk, H. D’Hondt, O.A. Tyablikov, M.G. Rozova, K.V. Pokholok, D.S. Filimonov, G.Van Tendeloo, E.V. Antipov. Slicing the perovskite structure with crystallographic shear planes: the AnBnO3n-2 homologous series. // Inorg. Chem., 2010. V. 49. P. 9508-9516.
5. O.E. Korneychik, M. Batuk, A.M. Abakumov, J. Hadermann, M.G. Rozova, D.V. Sheptyakov, K.V. Pokholok, D.S. Filimonov, E.V. Antipov. Pb2.85Ba2.15Fe4SnO13: a new member of the AnBnO3n-2 anion-deficient perovskite-based homologous series. // J. Solid State Chem., 2011. V. 184. P. 3150-3157.
6. R.B. Sivov, T.A. Zotov, V.N. Verbetsky, D.S. Filimonov, K.V. Pokholok. Synthesis, properties and Mossbauer study of ZrFe2−xNix hydrides. // J. Alloys and Compounds, 2011. V. 509. № 2. P. 763-769.
7. V.P.Kolotov, D.S.Grosdov, N.N.Dodokin, V.I.Korobkov. Development of digital gamma-activation autoradiography for analysis of samples of large area. // Radiochemistry Acta, 2011. V. 1. № 1. P. 299 -303.
8. M.I. Afanasov, A. Wattiaux, C. Labrugere, P.B. Fabritchnyi, C. Delmas. Mossbauer-spectroscopic characterization of the local surrounding of tin dopant cations in the bulk and on the surface of YCrO3 crystallites. // Z. Naturforsch., 2011. V. 66 b. P. 239-244.
9. P.А. Асташкин, М.В. Короленко, М.И. Афанасов, П.Б. Фабричный, А. Ваттио, К. Лабрюжер, К. Дельмас. Необычное электронное состояние примесных атомов олова в приповерхностных слоях NiTiO3. // Журнал неорган. химии, 2011. Т. 56. С. 606-611.
10. M. Sturza, H. Kabbour, S. Daviero-Minaud, D. Filimonov, K. Pokholok . Unprecedented robust antiferromagnetism in fluorinated hexagonal perovskites. // JACS, 2011. V. 133. № 28. P. 10901-10909.
11. Afanasov M.I., Wattiaux A., Labrugère C., Fabritchnyi P.B., Delmas C. Mössbauer-spectroscopic characterization of local surrounding of tin dopant cations in the bulk and on the surface of YCrO3 crystallites. // Zeitschrift für Naturforschung B, 2011. V. 66 b. P. 239-244.
12. Afanasov M.I., Wattiaux A., Mezhuev E., Labrugere C., Fabritchnyi P.B., Delmas C. Etude par spectrométrie Mössbauer de la polarisation de spin et de l’environnement local des cations d’étain introduits comme dopants dans le volume et à la surface des cristallites de GdCrO3. // Comptes Rendus Chimie, 2012. V. 15. P. 609-616.
13. Sergey S. Maklakov , Sergey A. Maklakov , Ilya A. Ryzhikov, Vadim A. Amelichev, Konstantin V. Pokholok , Andrey N. Lagarkov. Mossbauer study of disordering in thin sputtered FeCo–SiO2 and FeCo films. // Journal of Alloys and Compounds, 2012. V. 536. P. 33–37.
14. E.S. Dunaeva , I.A. Uspenskaya, K.V. Pokholok , V.V. Minin, N.N. Efimov, E.A. Ugolkova, E. Brunet. Coordination and RedOx ratio of iron in sodium‐silicate glasses. // Journal of Non-Crystalline Solids, 2012. V. 358. P. 3089–3095.
15. Манылов М.С., Гутников С.И., Липатов Я.В., Похолок К.В., Филимонов Д.С., Лазоряк Б.И. Кристаллизация базальтовых непрерывных волокон в окислительной среде. // Физика и химия стекла, 2012. Т. 38. № 4. С. 565-573.
16. В.Г. Костишин, Л.В. Кожитов, А.В. Нуриев, А.Т. Морченко, К.В. Похолок, Д.Н. Читанов. Использование магнитного фазового анализа для исследования и контроля состава и свойств нанокомпозитов Fe/C. // Российские нанотехнологии, 2012. Т. 7. № 7– 8. С. 32-35.
17. Фабричный П.Б., Афанасов М.И., Межуев Е.М., Асташкин Р.А., Ваттио А., Бордер С., Лабрюжер К., Дельмас К. Сверхтонкие взаимодействия, механизм компенсации заряда и распределение примесных катионов олова в ортохромитах редкоземельных элементов RCrO3 (R = Sm, Eu, Gd, Ho). // Известия РАН. Серия физическая, 2013. Т. 77. № 6. С. 819-826.
18. Fabritchnyi P.B., Afanasov M.I., Mezhuev E.M., Astashkin R.A., Wattiaux A., Bordere S., Labrugere C., Delmas C. Hyperfine interactions, charge compensation mechanisms and the distribution of tin dopant cations in rare-earth ortochomites RCrO3 (R = Sm, Eu, Gd, Ho). // Bull. Russ. Acad. Sci. Physics, 2013. V. 77. № 6. P. 745-751.
19. Astashkin R.A., Fabritchnyi P.B., Afanasov M.I., Korolenko M.V., Wattiaux А., Bordère S., Labrugère C., Delmas C. Successful location of tin dopant cations on surface sites of anatase-type TiO2 crystallites evidenced by 119Sn Mössbauer spectroscopic probe and XPS technique. // Solid State Sciences. 2013. V. 25. P.143-148.
20. R. David, A. Pautrat, D. Filimonov, H. Kabbour, H. Vezin, M.-H. Whangbo, and O. Mentre. Across the structural re-entrant transition in BaFe2(PO4)2: influence of the two-dimensional ferromagnetism. // Journal of the American Chemical Society, 2013. V. 135. № 35. P. 13023-13029.
21. Похолок К.В., Филимонов Д.С., Бунцева И.М. Катионное упорядочение в Sr(Fe1 – xCox)0.9Ga0.1O2.5 со структурой типа браунмиллерита. // Известия РАН. Серия физическая, 2013. Т. 77. № 6. С. 841-846.
22. Batuk Maria, Tyablikov Oleg A., Tsirlin Alexander A., Kazakov Sergey M., Rozova Marina G., Pokholok Konstantin V., Filimonov Dmitry S., Antipov Evgeny V., Abakumov Artem M., Hadermann Joke. Structure and magnetic properties of a new anion-deficient perovskite Pb2Ba2BiFe4ScO13 with crystallographic shear structure. // Materials Research Bulletin, 2013. V. 48. № 9. P. 3459-3465.
23. Abakumov A.M., Batuk M., Tsirlin A.A., Tyablikov O.A., Sheptyakov D.V., Filimonov D.S., Pokholok K.V., Zhidal V.S., Rozova M.G., Antipov E.V., Hadermann J., Van-Tendeloo G. Structural and magnetic phase transitions in the AnBnO3n–2 anion-deficient perovskites Pb2Ba2BiFe5O13 and Pb1.5Ba2.5Bi2Fe6O16. // Inorg. Chem., 2013. V. 52. № 14. P. 7834–7843.
24. Savina Aleksandra A., Solodovnikov Sergey F., Basovich Olga M., Solodovnikova Zoya A., Belov Dmitry A., Pokholok Konstantin V., Gudkova Irina A., Stefanovich Sergey Yu, Lazoryak Bogdan I., Khaikina Elena G. New double molybdate Na9Fe(MoO4)6: synthesis, structure, properties. // J. Solid State Chem., 2013. V. 205. P. 149-153.
25. Gutnikov S.I., Manylov M.S., Lipatov Ya V., Lazoryak B.I., Pokholok K.V. Effect of the reduction treatment on the basalt continuous fiber crystallization properties. // J. Non-Crystalline Solids, 2013. V. 368. P. 45-50.
26. Manylov M.S., Gutnikov S.I., Pokholok K.V., Lazoryak B.I., Lipatov Y.V. Crystallization mechanism of basalt glass fibers in air. // Mendeleev Communications, 2013. V. 23. № 6. P. 361-363.
27. P.B. Fabritchnyi, M.I. Afanasov, R.A. Astashkin, A. Wattiaux, C. Labrugère. Interactions of Sn2+ dopant ions located on surface sites of anatase-type TiO2 with adsorbed H2S molecules studied using Mössbauer spectroscopic probe. // Applied Surface Science, 2014. V. 320. № 11. P. 482-486.
28. Lutfullin M.A., Shornikova O.N., Vasiliev A.V., Pokholok K.V., Osadchaya V.A., Saidaminov M.I., Sorokina N.E., Avdeev V.V. Petroleum products and water sorption by expanded graphite enhanced with magnetic iron phases. // Carbon, 2014. V. 66. P. 417-425.