Радиационная физика твердого тела и нейтронная спектроскопия
Год основания: 1963 г.
Основатели научной школы:
- магнитная нейтронография: академик РАН Ю.А. Изюмов, д.ф.м.н. С.К. Сидоров;
- радиационная физика твёрдого тела: к.ф.-м.н. А.К. Кикоин, д.ф.м.н. С.К. Сидоров, чл.-корр.РАН Б.Н. Гощицкий.
В настоящее время лидером научной школы является: член.-корреспондент РАН В.В. Сагарадзе (Председатель Научного совета РАН «Радиационная физика твёрдого тела» (с 2019 года по настоящее время)).
Научные направления:
- Радиационная модификация материалов с целью направленного изменения их свойств.
- Свойства материалов, облученных быстрыми нейтронами, в том числе, перспективных для применения в ядерной и термоядерной индустрии и энергетике.
- Физические механизмы формирования экстремальных свойств материалов.
- Ориентированные нейтронографические исследования функциональных материалов с целью улучшения их эксплуатационных свойств.
Основные научные достижения:
- В интерметаллиде Tm2Fe17 обнаружена большая (около 20%) анизотропия намагниченности ионов Tm при спин-переориентационном переходе «легкая ось – легкая плоскость». Установлены константы анизотропии каждой из подрешеток и величина их обменного взаимодействия с железной подсистемой. Объяснено резкое изменение спектра неупругого рассеяния нейтронов при спин-переориентационном переходе. В поли- и монокристаллических образцах гексагонального соединения TbNi5 при обнаруженыижением температуры два магнитных фазовых перехода. Один переход (TN = 23 K) второго рода и проявляется как изменение магнитной структуры из парамагнитного состояния в амплитудно- модулированную фазу. Другой переход (Tf = 10 K) первого рода есть переход из амплитудно-мдулированной фазы в lock-in фазу с температурно- независящим волновым вектором магнитной структуры.
- Показана возможность и реализованы новые методы резкого снижения вакансионного порообразования в процессе облучения высокоэнерге-тическими частицами конструкционных нержавеющих сталей при введении высокой плотности прямых и косвенных стоков точечных дефектов в виде межфазных границ α/γ или границ, образующихся под облучением дисперсных интерметаллидов.
- Методом радиационного разупорядочения впервые:
- выявлена роль атомного беспорядка в формировании не-Ферми-жидкостного поведения в соединениях типа систем с тяжелыми фермионами; показано, что атомное разупорядочение приводит к значительной перестройке электронных спектров - подавлению электронных состояний с большой массой, деградации сверхпроводимости и разрушению АФМ упорядочения;
- показано, что деградация Тс с ростом беспорядка в высокотемпературных сверхпроводниках обусловлена резким уменьшением плотности электронных состояний на уровне Ферми, завершающимся образованием щели вблизи энергии Ферми в сильно разупорядоченных (несверхпроводящих) образцах; установлено, что высокотемпературные сверхпроводники на основе оксидов меди, даже при оптимальных составах, чрезвычайно близки к переходу металл-диэлектрик, который может быть индуцирован сравнительно небольшим разупорядочением.
Реализация фундаментальных научных достижений на практике:
- для термоядерных и атомных реакторов на быстрых нейтронах предложены составы стойких против нейтронного облучения и тритиевого охрупчивания сталей;
- показано, что одноосная анизотропия соединений типа Tm2Fe17 может быть значительно повышена, если уменьшить долю атомов железа, зани- мающих кристаллографические позици 4f и 12 k;
- предложен способ и создана аппаратура для обработки холоднокатаных листов промышленных алюминиевых сплавов ионным облучением, позволяющий снизить энерго- и трудоёмкость процесса существующего технологического отжига, а также существенно уменьшить его длительность.
Правительственные награды за научные достижения и научные премии, полученные в рамках работы по научным направлениям:
- Медаль Ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени (2002 г.) - Ю.Н. Скрябин.
- Премия Ленинского комсомола, 1986.
- Премия Ленинского комсомола, 1990.
- Премия РАН им. А.Г. Столетова, 2002.
- Премия Губернатора Свердловской области, 2003.
- Премия УрО РАН им. В.Д.Садовского, 2006.
- Премия Губернатора Свердловской области, 2007.
Проводимые конференции, школы в рамках работы по научным направлениям:
- 1-й – 15-й Международные Уральские семинары "Радиационная физика металлов и сплавов". (Председатель – В.В. Сагарадзе, член-корреспондент РАН).
- 3,4,6,7,9,10,12,15,18 Рабочие совещания по использованию рассеяния нейтронов в исследованиях конденсированного состояния.