Исследования наноструктур в функциональных материалах в диапазоне от 1 до 10 нм с приложением внешнего магнитного поля и высоких давлений на установке: "Импульсный быстрый реактор (ИБР-2) (рег. № 01-56)".

По направлению «Проведение экспериментальных исследований с применением методов нейтронной физики для изучения структуры и динамики конденсированных сред»: На первом этапе НИР был применён новый нейтронный метод экспериментальных исследований образца нового типа Pd(2нм)/V(33нм)/Fe0.4V0.6(5нм)/10[V(5нм)/ Fe(5нм)]/MgO. Для исследований на втором этапе НИР была разработана и изготовлена новая прецизионная наноструктура - Pd(2нм)/V(33нм)/Fe(3нм)/20[V(3нм)/Fe(3нм)]/MgO. Ее нейтронные исследования были проведены в интервале изменений напряжённости магнитного поля 0.2÷4кОе и при значениях температуры 1.6, 2, 2.5, 3.5, 5, 7, 10, 30 и 300К. Было обнаружено, что в интервале 1.63.5К сверхпроводящее состояние слоя V(33нм) изменяет магнитное упорядочение в периодической структуре и профиль намагниченности на границе слоя железа со слоем V(33нм). Было обнаружено также, что в диапазоне 730К изменяется магнитное состояние периодической структуры в зависимости от температуры. Последнее связывается с ферромагнетизмом границ раздела. Обнаружен также эффект, связываемый с возникновением антиферромагнитного упорядочения в периодической структуре. Таким образом, впервые показано, что в сложной структуре из толстого слоя сверхпроводника и периодической структуры при понижении температуры ниже некоторой критической температуры сверхпроводящего перехода происходит изменение свойств не только ближайшего ферромагнитного слоя, но и периодической наноструктуры. При этом, напряжённость приложенного магнитного поля превышает значение первого критического поля, при котором в толстом сверхпроводящем слое ванадия устанавливается смешанное состояние. На данном этапе можно утверждать, что изменение свойств периодической структуры индуцируется возникающей цепочкой сверхпроводящих вихрей при Т  3.5К , а при больших температурах - благодаря границам раздела из-за уменьшения обменного взаимодействия в растворе Fe/V.
Следует констатировать, что поставленные для этого этапа НИР задачи выполнены полностью. Можно утверждать, что дальнейшие планомерные исследования на новых образцах позволят определить более точно характер и условия изменения магнитного состояния ферромагнитно-сверхпроводящей наноструктуры. А это, в свою очередь, откроет путь к разработке принципиально новых магнитно-сверхпроводящих микроэлектронных устройств. Применение нейтронов позволило провести исследование с нанометровым разрешением, что в настоящее время недоступно для других методов исследований.


По направлению «Разработка холодных замедлителей нейтронов»:
1. Отработана технология приготовления шариков на основе ароматических углеводородов.
2. Измерены дозовые параметры и тепловыделения в позициях облучения твердого мезитилена.
3. Исследована механическая прочность шариков мезитилена под облучением при низких температурах расчетным путем на основе результатов, полученных в ранее проведенных экспериментах по облучению твердого мезитилена в цилиндрической стальной капсуле.
4. Проведены эксперименты на стенде для изучения транспорта шариков, обоснован метод расчета движения шариков в потоке холодного гелия в трубе.

По направлению «Оснащение спектрометров ИБР-2 высокоэффективными, быстродействующими детекторами нейтронов»: Разработана конструкторская и технологическая документация и изготовлены макеты двухкоординатного позиционно-чувствительного монитора нейтронного пучка (2D монитор) и однокоординатного ПЧД с высоким разрешением (1D детектор). Детекторы выполнены на основе многопроволочных пропорциональных камер со съемом информации с линий задержки. Оба детектора заполнены газовой смесью и испытаны на стенде с источником. Разработана детекторная электроника и укомплектован испытательный стенд. Разработаны архитектура и принципиальные электрические схемы унифицированного блока накопления данных. Разработаны также алгоритмы фильтрации событий и программ накопления и визуализации данных.