​Ученые из Института физики имени Л. В. Киренского Красноярского федерального исследовательского центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета впервые изучили магнитные свойства, структуру и состав новых наночастиц семейства халькогенидов (элементов 16-й группы периодической системы, к которым относятся кислород, сера, селен, теллур, полоний и ливерморий). 

Итоги международного проекта, получившего поддержку совместного гранта СО РАН и Министерства науки и технологий Тайваня, опубликованы в научных журналах Journal of Alloys and Compounds и Journal of Magnetism and Magnetic Materials

Магнитные наноматериалы сегодня активно применяются в самых разных технологиях - от биосенсоров до устройств обработки информации со сверхвысокой плотностью записи. Надежность и возможность применения этих приборов во многом зависит от свойств используемого материала. Например, нестабильность магнитной ячейки (единицы информации) в жестком диске может привести к потере данных.

А для применения в медицине наночастицы должны обладать не только магнитными свойствами (для осуществления управления ими), но еще и совместимостью с тканями человеческого тела и способностью сохранять намагниченность при температуре 36-38 ⁰ С. Необходимые свойства (стабильность, нетоксичность, приемлемая температура эксплуатации, конкретные магнитные характеристики) в совокупности проявляются лишь у небольшой доли материалов.

Перспективным кандидатом на роль материалов для биосенсоров стали наночастицы Cu ₁ ₋ xFexCr ₂ Se ₄. Нижний индекс элементов отображает их концентрации (число частиц на единицу объема) в соединении. Было создано три образца, отличающихся значением параметра х: х = 0; х = 0,2; х = 0,4.

Частицы синтезировали в Национальном университете Пинтунга (Тайвань) методом термического разложения. Хлориды металлов и порошка селена с различными соотношениями компонентов обрабатывали органическим растворителем, стойким к высоким температурам. В результате этого процесса были синтезированы монокристаллические наночастицы в виде пластин диаметром 20-30 нанометров и толщиной семь нанометров, которые были изучены российскими учеными.

 


 


 

 

Так художник представил себе электроны с разной ориентацией собственных магнитных моментов / © Иллюстрация РИА Новости . Алина Полянина

"Последние годы характеризуются интенсивным развитием спинтроники - одной из новых областей современной электроники, основанной на использовании магнитного момента (так называемого спина) электрона, что позволяет управлять электрическим током с помощью магнитного поля. Наиболее перспективными считаются материалы, где появляется возможность целенаправленно воздействовать на ориентацию спинов наибольшего количества электронов - аналог коэффициента полезного действия у разных приборов. Одной из групп материалов такого рода являются халькогениды с общей формулой MCr ₂ X ₄ (где M может обозначать кадмий, кобальт, медь, железо, ртуть, цинк, а X - селен, серу, теллур). Соединение CuCr ₂ Se ₄ выделяется из всего этого ряда, оно обладает наибольшей величиной температуры (157 ⁰ С), при которой намагниченность материала сохраняется без постоянного приложения внешнего поля, что используется в магнитной записи информации", - поясняет автор исследования, главный научный сотрудник Института физики Сибирского отделения РАН Ирина Эдельман.

Ученые наблюдали взаимодействие таких частиц друг с другом. Было установлено, что образцы со значением х = 0 и х = 0,2 имеют тенденцию образовывать своего рода "стопки", состоящие из ориентированных плоскостями друг к другу пластин.



Направление магнитного момента нанопластин / © Иллюстрация РИА Новости . Алина Полянина

Цель исследования состояла в установлении взаимосвязи между структурными характеристиками наночастиц и их магнитными свойствами. В отсутствие внешнего магнитного поля при образовании "стопки" магнитные моменты (так называют величину, характеризующую магнитные свойства вещества) соседних нанопластинок направлены противоположно друг другу. Таким образом, суммарный магнитный момент всех частиц близок к нулю. При приложении поля все моменты выстраиваются по его направлению.

"В результате появляется суммарный момент "стопки", что позволяет с помощью магнитного поля перемещать ее куда нужно. Это может быть использовано для практических приложений, например, в технологиях современной медицины. Изученные нами частицы в целом дружественны биологическим тканям и могут быть задействованы при точечной доставке лекарств к пораженным участкам человеческого организма", - отмечает Сергей Жарков, старший научный сотрудник Института физики Сибирского отделения РАН

Источники

Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине
BBC24.Net, 01/11/2017
Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине
Новости@Rambler.ru, 01/11/2017
Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине
РИА Новости, 01/11/2017
Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине - новости на сегодня 01.11.2017
News2world.net, 01/11/2017
Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине
ИА Город Новостей (city-n.ru), 01/11/2017
Сибирские физики изучили новый тип нанопластин для применения в медицине - новости на сегодня 01.11.2017
News2world.net, 01/11/2017
Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине
Новостной портал (novosti-onlajn.ru), 01/11/2017
Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине
Карельские Вести (kareliyanews.ru), 01/11/2017
Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине
Profi-news.ru, 01/11/2017

Похожие новости

  • 11/08/2016

    В ТГУ создан консорциум по созданию костных имплантатов

    ​Томский государственный университет и ИФПМ СО РАН, которые занимаются созданием новых материалов, инициировали создание сетевого центра реконструкции дефектов черепно-лицевой области, сообщает пресс-служба ТГУ.
    1121
  • 13/11/2017

    Как в СФУ исследуют лесные пожары

    Наука - это далеко не всегда пробирки, звонкая тишина кабинета, всклокоченный ученый муж, пристально вглядывающийся в звездное небо. Иногда это комары, мозоли и намотанные по непролазной тайге километры.
    47
  • 20/04/2017

    Ростех создаст в Красноярске производство медицинских нанороботов

    ​Объединенный холдинг "Росэлектроника" откроет в Красноярске Центр разработки передового электронного оборудования для диагностики, неврологии, хирургии, онкологии и других направлений медицины.
    363
  • 14/09/2017

    Красноярские ученые создали материал для сверхмощных электросетей

    ​Ученые из Сибирского федерального университета и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН синтезировали наночастицы оксида меди, которые могут стать основой сверхпроводящих материалов при комнатной температуре.
    263
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    1354
  • 08/07/2017

    Российские ученые получили чувствительные к малым дозам радиации белки

    Группа исследователей из Института биофизики СО РАН, Красноярского государственного аграрного университета, Сибирского федерального Университета (СФУ), а также МГУ им. М. В. Ломоносова разработала чувствительный к радиации белковый комплекс, сообщает пресс-служба СФУ.
    262
  • 08/09/2016

    В Томске зарубежные эксперты познакомились с производством наночастиц

    ​Участники конференции HEMs - 2016 "Высокоэнергетические материалы: демилитаризация, антитерроризм и гражданское применение", проходящей в Томском государственном университете (ТГУ), побывали на производстве наночастиц.
    839
  • 16/03/2017

    Светящиеся бактерии измерят радиоактивность

    ​Сибирские биофизики провели экспериментальное исследование биологического эффекта низкодозовой гамма-радиации. Результаты исследования представлены в одном из ведущих мировых научных журналов по радиоактивности окружающей среды Journal of Environmental Radioactivity.
    645
  • 13/01/2017

    Лабораторные работы: ученые и инновации

    ​Ученые факультета наук о материалах и химического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова совместно с научной группой под руководством Михаэля Гретцеля (EPFL, Швейцария) определили причину, по которой органо-неорганические перовскиты формируются в виде нанонитей.
    888
  • 29/08/2016

    В Новосибирске будут производить шагающие экзоскелеты для инвалидов

    ​Заместитель генерального директора по инновационному развитию "Инновационного медико-технологического центра" (Новосибирского медтехнопарка) Анатолий Аронов на круглом столе в рамках форума "Новосибирск- город безграничных возможностей" рассказал, что будут производить резиденты второй очереди медицинского промышленного парка.
    1180