Российские исследователи выявили новые материалы, которые могут быть применены в электронике, энергетике и медицинских технологиях.

Исследователи РТУ МИРЭА изучили халькогениды переходных элементов. Они определили области существования твердых растворов, интеркалатов и двухфазных областей в изучаемых системах. Эти находки открывают возможности для разработки уникальных материалов с разнообразным спектром применения. Результаты проекта опубликованы в научном журнале «Тонкие химические технологии».

«Эти результаты имеют огромное значение для науки, – отмечает Екатерина Ефремова, доцент кафедры неорганической химии имени А. Н. Реформатского Института тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова РТУ МИРЭА. – Мы впервые смогли глубоко исследовать поведение таких сложных систем и выявить их уникальные свойства».

Халькогениды переходных элементов с низким уровнем окисления и их замещенные производные остаются недостаточно изученными химическими соединениями. Среди них дисульфид рения выделяется своими особенностями и потенциалом для практического применения. Его уникальная структура и анизотропные свойства делают его перспективным материалом для различных целей. Также слабая межслойная связь и уникальная искаженная октаэдрическая (1T) структура предполагают возможность создания новых фаз на его основе.

Образцы были получены с помощью высокотемпературного твердофазного ампульного синтеза в вакууме. Исследование проводилось с использованием рентгенофазового анализа и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.

Основными выводами исследования стало подтверждение того, что в областях, богатых рением, образуются твердые растворы типа внедрения, в то время как в областях, близких к дисульфидам титана и молибдена, реализуются интеркалированные фазы. В системе ReS2–WS2 была выявлена область твердых растворов, содержащая 30, 50 и 70 молекулярных процентов дисульфида рения, структура которых представляет собой полиморфную модификацию структуры исходных компонентов. Присутствие рения, молибдена и вольфрама в этих фазах в степени окисления (+IV) также было подтверждено.

«Это исследование открывает возможности для создания материалов с уникальными электронными, магнитными и оптическими свойствами, – добавляет Михаил Кобрин, преподаватель кафедры неорганической химии имени А. Н. Реформатского Института тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова РТУ МИРЭА. – Это может привести к значительным достижениям в различных отраслях промышленности и технологий».