Российские ученые создали новый магнитный тугоплавкий материал

Команде молодых ученых из НИТУ «МИСиС» удалось синтезировать новый тугоплавкий материал, содержащий железо. Наличие этого металла обеспечит полученному веществу дополнительные магнитные свойства. Это позволит создавать особо термостойкие огнеупорные покрытия и сверхминиатюрные устройства хранения информации.

С 1990-х годов ученые исследуют новый класс искусственных тугоплавких материалов — MAX-фазы. Они отличаются особой слоистой структурой кристаллической решетки и уникальным сочетанием наиболее востребованных свойств металла и керамики. MAX-фазы демонстрируют высокую жесткость и упругость, устойчивость к химическому и тепловому воздействию, низкий удельный вес, малый коэффициент теплового расширения. Такие материалы хорошо проводят тепло и электрический ток.

— Нашему коллективу удалось впервые в мире получить магнитную МАХ-фазу с железом. Доля атомов железа при этом составила 10%. Ранее считалось, что невозможно довести этот показатель до уровня более 0,3–0,5%. Такая концентрация находилась в пределах погрешности эксперимента, из-за чего присутствие данного металла было сложно доказать. Мы нашли параметры синтеза, которые позволяют получить достаточно стабильные магнитные МАХ-фазы, — рассказала руководитель проекта Анна Позняк, научный сотрудник кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС».

По ее словам, свойства магнитных МАХ-фаз позволяют использовать их, например, для создания высокоэффективных двигателей. Также можно конструировать устойчивые к повреждениям тепловые системы — с высокой стойкостью к «усталости» материала и сохранением жесткости при высоких температурах. Открываются новые возможности и для производства особо жестких и термостойких огнеупоров, высокотемпературных нагревательных элементов, покрытий для электрических контактов, устройств и механизмов для ядерной промышленности, устойчивых к жесткой радиации.

На основе магнитных МАХ-фаз можно создать устройства хранения информации малых размеров, с высокой плотностью записи данных. Такие жесткие диски будут обладать высокой скоростью реагирования и меньшим энергопотреблением, чем традиционные электронные устройства.

Заведующий кафедрой материаловедения Московского политехнического университета рассказал «Известиям», что к настоящему времени в мире синтезировано более 60 материалов на основе МАХ-фаз.

— Ученым НИТУ «МИСиС» впервые удалось создать МАХ-фазу с содержанием железа, — отметил эксперт. — Это позволило добавить к списку полезных физических свойств таких материалов еще и ферромагнетизм.

Этим термином ученые обозначают способность некоторых материалов к самопроизвольному намагничиванию. Таким свойством обладают, например, железо, никель и кобальт.