Лаборатория нано- и микромагнетизма

Лаборатория является частью НОЦ “Умные материалы и биомедицинские приложения” и фокусируется на разработке магнитных нано — и микроматериалов и исследовании их свойств для различных приложений. Основной научный интерес лаборатории заключается в изготовлении и исследовании свойств тонкопленочных наноструктур, наночастиц, МAX-фаз, микропроводов, магнитных эластомеров и иных магнитных композитных систем.


Основные направления исследований

  • Экспериментальное исследование магнитных свойств аморфных магнитных микропроводов и их систем для потенциальных приложений в системах кодирования, датчиках магнитного поля и напряжения, а также в биомедицине.

  • Исследование магнитных свойств обменно-связанных тонкопленочных структур, которые могут быть использованы в спинтронике и магнитных датчиках. Модельные системы на основе сплавов NiFe, IrMn и FeMn оказались перспективными для нелинейного обнаружения. Используя имеющиеся в нашей лаборатории возможности, мы можем производить высококачественные тонкопленочные структуры с помощью метода магнетронного распыления, проводить анализ поверхности с помощью атомно-силовой микроскопии, а также сканирующей электронной микроскопии и проводить широкий спектр статических и динамических магнитных и транспортных экспериментов.

  • Новые материалы, управляемые электрическим и магнитным полем, представляют широкий интерес для микроэлектроники, спинтроники, технологий преобразования энергии и биомедицины. В частности, мы изучаем материалы, которые проявляют калорические и сопряженные калорические (мультикалорические) эффекты с точки зрения их применимости в альтернативных технологиях охлаждения твердого тела.

  • Комплексное изучение магнитных и магнитотранспортных свойств MAX-фаз – уникального класса наноламеллярных материалов, демонстрирующих сочетание металлических и керамических свойств. Магнитное поведение Cr-содержащих MAX-фаз противоречиво из-за влияния вторичных фаз и примесей. Это влияние широко исследуется, поскольку магнитные MAX-фазы могут быть применимы в различных областях, таких как спинтроника и магнитное зондирование. У нас есть экспериментальная возможность проводить полный цикл исследований MAX-фаз: от синтеза образцов в объемном (дуговая плавка) и тонкопленочном (магнетронное распыление) виде, до их структурной характеризации с помощью рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии, а также магнитной характеризации с помощью вибрационного магнитометра.

 

Ключевые проекты

ФСИ “Студенческий стартап” 2024, Разработка технологии создания магнитоэлектрических композитных структур для преобразования даровой энергии в электрическую”№3195ГССС15-L/99639от 08.10.2024;

●       ФСИ «УМНИК-Электроника 2021» «Разработка многомерных магнитных структур для систем небинарной логики (с использованием технологии 3D-4D магнитной печати)» № 0071878;

●       РФФИ, стабильность, № 18-32-20219 «Комплексное исследование магнитоэлектрического эффекта в разработанных и созданных трехкомпонентных эластомерах для их использования в качестве активных биологических интерфейсов» 2018-2020;

●       Грант Президента РФ № МК-6182.2018.2 «Визуализация напряженного состояния металлической жилы ферромагнитного микропровода в стеклянной оболочке» 2018-2019;

●       G-RISC проект M-2020a-15_d “Visualization and restoring of 3D micromagnetic structure of the amorphous ferromagnetic micro-scale wires”;

●       РНФ 17-12-01569 «Разработка физических основ создания электро-магнитных манипуляторов на основе микропроводов» 2017-2019;

●       проектная часть государственного задания 3.4168.2017/4.6 «Захват, удержание и инжектирование доменной границы в проводах с цилиндрической симметрией с диаметрами от субмикрон до единиц микрон и управление динамикой движения доменной границы в них»;

●       РФФИ, 16-32-50102, Исследование механизмов магнитоэлектрического взаимодействия и особенностей физических свойств объемных мультиферроидных материалов на основе эластомеров, 15.07.2016-15.12.2016;

●       Государственное задание, № 3.2582.2014/K, Разработка физических основ создания магнитного манипулятора на основе магнитно-двухфазного микропровода, 18.07.2014 — 31.12.2016;

●       Министерство образования и науки РФ по программе повышения конкурентоспособности НИТУ «МИСиС» среди ведущих мировых научно-образовательных центров на 2013-2020, Исследование механизмов формирования магнитных свойств композитных и многофазных низкоразмерных систем, 01.04.2014 — 10.12.2014;

●       РФФИ, 14-32-50920, Создание и исследование магнитных и магнитооптических свойств магнитоплазмонных наноструктур на основе железа и никеля для оптических сенсоров, 30.10.2014 — 30.12.2014;

●       ФЦП, 16.513.11.3073, Создание и исследование наноструктур в виде тонких плёнок и проводов на основе сплавов Гейслера Ni-Mn-Ga и Ni-Mn-In и тонкопленочных структур на основе мультиферроиков для энергосберегающих систем и автономных источников питания, 19.04.2011 — 15.11.2012;

●       ФЦП, 14.A18.21.2053, Выполнение поисковых научно-исследовательских работ в области экспериментальной диагностики наноматериалов и моделирования наноустройств, 14.11.2012 — 31.12.2012;

●       ФЦП, 14.A18.21.0236, Проведение поисковых научно-исследовательских работ в целях развития внутрироссийской мобильности по научному направлению «Физика, астрономия» в области физического материаловедения, 27.07.2012 — 15.11.2012;

●       ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ», № 13151-20, Исследование зависимости спектра сигнала, индуцируемого при перемагничивании переменным магнитным полем системы взаимодействующих микропроводов, от параметров системы, 01.01.2011 — 01.01.2013;


Основные публикации за последние 5 лет

  • V. Kolesnikova, I. Baraban, R. Perez del Real, V. Rodionova, M. Vazquez, Core/shell bimagnetic microwires with asymmetric shell: MOKE and FMR behavior, J. Magn. Magn. Mater. 588 (2023) 171399. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2023.171399. (Q2)

  • K. Sobolev, V. Kolesnikova, A. Omelyanchik, Y. Alekhina, V. Antipova, L. Makarova, D. Peddis, Y.L. Raikher, K. Levada, A. Amirov, V. Rodionova, Effect of Piezoelectric BaTiO3 Filler on Mechanical and Magnetoelectric Properties of Zn0.25Co0.75Fe2O4/PVDF-TrFE Composites, Polymers (Basel). 14 (2022). https://doi.org/10.3390/polym14224807.(Q1)

  • V.G. Kolesnikova, L.A. Makarova, A.S. Omelyanchik, K.V. Sobolev, D.A. Isaev, I.A. Alekhina, A.S. Komlev, V.V. Rodionova, N.S. Perov, Magnetoactive elastomers based on ferromagnetic and ferroelectric particles: A FORC approach, J. Magn. Magn. Mater. 558 (2022) 169506. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2022.169506.(Q2)

  • A. Omelyanchik, V. Antipova, C. Gritsenko, V. Kolesnikova, D. Murzin, Y. Han, A. V Turutin, I. V Kubasov, A.M. Kislyuk, T.S. Ilina, D.A. Kiselev, M.I. Voronova, M.D. Malinkovich, N. Yuriy, M. Silibin, E.N. Kozlova, D. Peddis, K. Levada, V. Rodionova Boosting magnetoelectric effect in polymer-based nanocomposites, Nanomaterials (2020) 1–23. doi:10.3390/nano11051154 (Q1)

  • I. Alekhina, V. Kolesnikova, V. Rodionov, N. Andreev, L. Panina, V. Rodionova, N. Perov, An indirect method of micromagnetic structure estimation in microwires, Nanomaterials. 11 (2021) 1–16. doi:10.3390/nano11020274. (Q1)

  • V. Kolesnikova, J.C. Martínez-García, V. Rodionova, M. Rivas, Study of bistable behaviour in interacting Fe-based microwires by first order reversal curves, J. Magn. Magn. Mater. 508 (2020) 166857. doi:10.1016/j.jmmm.2020.166857. (Q2)

  • V.D. Salnikov, S.E. Aga-Tagieva, V.G. Kolesnikova, A.O. Tovpinets, A.S. Omelyanchik, V. V. Rodionova, Effect of PEG nanoparticle surface coating on the magnetic and structural properties of CoFe2O4/PVDF composites, J. Magn. Magn. Mater. (2023) 171498. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2023.171498. (Q2)

  • I. Baraban, A. Litvinova, V. Kolesnikova, M. Vereshchagin, M. Gorshenkov, V. Molokanov, L. Panina, V. Rodionova, Effect of shell-induced stresses on the magnetic properties of Fe-based glass-coated microwires: Accounting of initial technical parameters, J. Magn. Magn. Mater. 588 (2023) 171400. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2023.171400. (Q2)

  • K. Sobolev, V. Kolesnikova, A. Omelyanchik, Y. Alekhina, V. Antipova, L. Makarova, D. Peddis, Y.L. Raikher, K. Levada, A. Amirov, V. Rodionova, Effect of Piezoelectric BaTiO3 Filler on Mechanical and Magnetoelectric Properties of Zn0.25Co0.75Fe2O4/PVDF-TrFE Composites, Polymers (Basel). 14 (2022). https://doi.org/10.3390/polym14224807.(Q1)

  • A. Amirov, A. Omelyanchik, D. Murzin, V. Kolesnikova, S. Vorontsov, I. Musov, K. Musov, S. Khashirova, V. Rodionova, 3D Printing of PLA/Magnetic Ferrite Composites: Effect of Filler Particles on Magnetic Properties of Filament, Processes. 10 (2022) 2412. https://doi.org/10.3390/pr10112412.(Q2)

  • [V.G. Kolesnikova, L.A. Makarova, A.S. Omelyanchik, K.V. Sobolev, D.A. Isaev, I.A. Alekhina, A.S. Komlev, V.V. Rodionova, N.S. Perov, Magnetoactive elastomers based on ferromagnetic and ferroelectric particles: A FORC approach, J. Magn. Magn. Mater. 558 (2022) 169506. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2022.169506.(Q2)

  • I. Soldatov, V. Kolesnikova, V. Rodionova, R. Sch, Interpretation of Kerr microscopic domain contrast on curved surfaces, IEEE Magn. Lett. (2021) 1–4. doi:10.1109/LMAG.2021.3116791.(Q3)

  • M.G. Nematov, V. Kolesnikova, S.A. Evstigneeva, J. Alam, N.A. Yudanov, A.A. Samokhvalov, N. Andreev, S. V Podgornaya, I. Soldatov, R. Schaefer, V. Rodionova, L. V Panina, Excellent soft magnetic properties in Co-based amorphous alloys after heat treatment at temperatures near the crystallization onset, J. Alloys Compd. 890 (2021) 161740. doi:10.1016/j.jallcom.2021.161740. (Q1)

  • I. Alekhina, V. Kolesnikova, A. Komlev, M. Khajrullin, L. Makarova, V. Rodionova, N. Perov, Radial dependence of circular magnetic permeability of amorphous magnetic microwires, J. Magn. Magn. Mater. 537 (2021) 168155. doi:10.1016/j.jmmm.2021.168155. (Q2)

  • A. Omelyanchik, V. Antipova, C. Gritsenko, V. Kolesnikova, D. Murzin, Y. Han, A. V Turutin, I. V Kubasov, A.M. Kislyuk, T.S. Ilina, D.A. Kiselev, M.I. Voronova, M.D. Malinkovich, N. Yuriy, M. Silibin, E.N. Kozlova, D. Peddis, K. Levada, V. Rodionova Boosting magnetoelectric effect in polymer-based nanocomposites, Nanomaterials (2020) 1–23. doi:10.3390/nano11051154 (Q1)

  • I. Alekhina, V. Kolesnikova, V. Rodionov, N. Andreev, L. Panina, V. Rodionova, N. Perov, An indirect method of micromagnetic structure estimation in microwires, Nanomaterials. 11 (2021) 1–16. doi:10.3390/nano11020274. (Q1)

  • A. Omelyanchik, A. Gurevich, S. Pshenichnikov, V. Kolesnikova, B. Smolkova, M. Uzhytchak, I. Baraban, O. Lunov, K. Levada, L. Panina, V. Rodionova, Ferromagnetic glass-coated microwires for cell manipulation, J. Magn. Magn. Mater. 512 (2020) 166991. doi:10.1016/j.jmmm.2020.166991. (Q2)


Разработки РИДы

2022: ПрЭВМ «Симулятор свойств эластомеров с ферромагнитными и сегнетоэлектрическими частицами» №2022614220 от 17.03.2022 (МГУ им. Ломоносова, Исаев Д.А., Макарова Л.А, Алёхина Ю.А., Колесникова В.Г., Родионова В.В., Перов Н.С.)

2018: Микроактюатор на основе микропровода сердечник / оболочка с бимагнитным покрытием с асимметричной внешней оболочкой и ее использование, патент РФ № 2658108 (Балтийский федеральный университет им. И. Канта, В. Родионова, И. Баарабан, К. Чичай, Н. Перов , Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, М. Васкес, Р. Эль-Каммуни);

2017: Микроактюатор на основе микропровода сердечник / оболочка с бимагнитным покрытием с асимметричной внешней оболочкой и ее использование, патент Испании, EP 17382418.6 (Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта, В. Родионова, И. Баарабан, К. Чичай, Н. Перов, Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, М. Васкес, Р. Эль-Каммуни);

2016: Манипулятор на основе ферромагнитного микропровода, патент РФ № 163031 (Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта, В. Родионова, Н. Перов, В. Самсонова, К. Чичай)


Партнеры

  • Проф. Андрей Федянин, МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва, Россия);

  • Проф. Николай Перов, МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва, Россия);

  • Проф. Николай Чеченин, МГУ имени М.В. Ломоносова (Москва, Россия);

  • Проф. Александр Камзин, Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН (Санкт-Петербург, Россия);

  • Проф. Алексей Огнев, Дальневосточный федеральный университет (Владивосток, Россия);

  • Д-р Ахмед Алиев, Институт физики им. А.И. Амирханова Дагестанского научного центра РАН (Махачкала, Россия);

  • Д-р Алексей Соколов, Институт физики им. Л.В. Киренского РАН (Красноярск, Россия);

  • Д-р Михаил Горшенков, НИТУ «МИСиС» (Москва, Россия);

  • Д-р Дмитрий Карпенков, НИТУ «МИСиС» (Москва, Россия); Доктор Михаил Волочаев, Институт физики им. Л.В. Киренского, ФИЦ КНЦ СО РАН (Красноярск, Россия);

  • Проф. Дино Фиорани, ISM-CNR (Рим, Италия);

  • Проф. Клаудио Сангрегорио, ICCOM-CNR (Флоренция, Италия);

  • Проф. Давиде Педдис, ISM-CNR и Университет Генуи (Генуа, Италия);

  • Доктор Гаспаре Варваро, ISM-CNR (Рим, Италия);

  • Доктор Сара Лаурети, ISM-CNR (Рим, Италия);

  • Проф. Аркадий Жуков, Университет Страны Басков (Сан-Себастьян, Испания);

  • Проф. Мануэль Васкес, Институт материаловедения (Мадрид, Испания);

  • Проф. Монтсеррат Ривас, Университет Овьедо (Астурия, Испания);

  • Проф. Растислав Варга, Институт физики Университета Павола Юзефа Шафарика (Кошице, Словакия);

  • Д-р Владимир Команицкий, Университет П. Я. Шафарика в Кошице (Кошице, Словакия);

  • Проф. Рудольф Шефер, Институт исследований твердого тела и материалов им. Лейбница (IFW) Дрезден и Технический университет Дрездена (Дрезден, Германия);;

  • Доктор Анна Пазняк, Университет Дуйсбург-Эссен (Дуйсбург, Германия).


Профессиональные и научные интересы

Создание и характеризация тонкопленочных наноструктур; исследование магнитных, структурных, магнитоэлектрических характеристик нано- и микрокомпозтов; разработка датчиков магнитного поля; разработка элементов магнитной логики.


Основные общие требования к аспирантам

Любопытство, креативность, интерес к междисциплинарным исследованиям; ответственность; организованность; готовность делать открытия.


Общая характеристика работ

Создание и характеризация образцов магнитных материалов. Разработка новых композитных систем. Сборка и автоматизация научного оборудования. Участие в междисциплинарных экспериментах с биологическими и химическими лабораториями НОЦ.


Команда

Гриценко Кристина Александровна
Гриценко Кристина Александровна
директор Высшей школы нанотехнологий и инженерии, заведующий лабораторией нано- и микромагнетизма
Колесникова Валерия Григорьевна
Колесникова Валерия Григорьевна
заместитель директора по развитию Центра молодежной науки, научный сотрудник лаборатории нано- и микромагентизма
Савин Валерий Витальевич
Савин Валерий Витальевич
научный сотрудник лаборатории нано- и микромагнетизма, старший преподаватель
Отсутствуютsavin_vv@bk.ru
Игнатов Артём Артурович
научный сотрудник лаборатории нано- и микромагнетизма
Отсутствуютartem.ignatov98@gmail.com

Личный кабинет для cтудента

Личный кабинет для cтудента

Даю согласие на обработку представленных персональных данных, с Политикой обработки персональных данных ознакомлен

Подтверждаю согласие