Исследование магнитной и атомной наноструктур функциональных материалов на установках малоуглового рассеяния нейтронов реактора ВВР-М

Обоснована актуальность проведения исследований нано- мезоструктуры функциональных материалов: сплавов с магнитной памятью формы Ni-Mn-Ga, оксидов с фрактальными свойствами; полимерных синтетических и биологических комплексов на основе атомных кластеров и наночастиц (фуллеренов, порфиринов, дифталоцианинов, феррочастиц); сплава Cu-Be, с целью исследования влияния магнитного поля на кинетику искусственного старения, и кварца, с целью исследования зарождения дефектов при облучении нейтронами. Продолжены работы по созданию позиционно чувствительных детекторов. Заключены Договора с соисполнителями контракта.

Разработан и создан двухкоординатный позиционно-чувствительный детектор тепловых нейтронов с рабочим окном 200х200 мм2. Выполнены тестовые измерения малоуглового рассеяния с целью проверки образцов и выбора оптимальных режимов исследований следующих функциональных материалов: Ni2+xMnxGa (0.18x0.27); гидрофильных комплексов полимеров с фуллереном С60 и дифталоцианином Sm, ПВП +С60, Fe3O4+ПАВ (порфирин +полимер); образцов синтетического кварца облученных быстрыми нейтронами; аморфных ксерогелях на основе гидроксидов металлов SnO2, ZrO2, CeO2, Fe(III); магнитных нанокомпозитов d-металлов на основе пористых матриц (SiO2, Al2O3); сплавов Cu-Be (бериллиевой бронзы марки БрБ2) в процессе искусственного старения в диапазоне магнитных полей 0H1Тл.

На 3-ем этапе НИР успешно испытан на малоугловом дифрактометре «Мембрана-2» двухкоординатный позиционно-чувствительный детектор тепловых нейтронов (ПЧД) с рабочим окном 200х200 мм2. Детектор разработан и создан в ПИЯФ в рамках данного контракта. Созданный ПЧД соответствует мировым стандартам. В соответствии с Календарным планом выполнены измерения малоуглового рассеяния на образцах функциональных материалов, полученных и тестированных на первых этапах контракта: Ni2+xMnxGa (0.18 ? x ? 0.36); гидрофильных комплексов полимеров с фуллереном ПВП +С60; синтетическом кварце, облученном быстрыми нейтронами, аморфных ксерогелях на основе гидроксидов металлов SnO2, ZrO2, CeO2, Fe(III); магнитных нанопроволок d-металлов на основе пористых матриц оксида алюминия; сплавах Cu-Be в процессе искусственного старения в магнитных полях до 1 Тл.

Исследована мезоструктура Ni2+xMn1-xGa сплавов в области концентраций совмещенного магнитоструктурного перехода. Материалы исследований докладывались на 3-х конференциях по нейтронному рассеянию, включая международную, готовится публикация.
Выполнен анализ данных по исследованию малоуглового рассеяния нейтронов в аморфных ксерогелях на основе гидроксидов металлов ( ZrO2, CeO2, Fe(III)). Материалы исследований докладывались на 3-х конференциях по применению нейтронного рассеяния в исследованиях конденсированных сред, готовится публикация.
Завершена серия физико-химических и нейтронных исследований с целью создания магнитных носителей фотодитазина (ФД) - фото-сенсибилизатора для лечения ряда опухолей. Разработаны биосовместимые ионные магнитные жидкости на основе магнетита, связывающие ФД на поверхности магнитных частиц и устойчивые в поле. Материалы исследова-ний докладывались на 3-х конференциях по исследованию полимеров, включая международную, и опубликованы.
Методом малоуглового рассеяния нейтронов исследована надатомная структура кристаллов искусственного кварца до и после облучения в реакторе ВВР-М нейтронами с энергией En > 0,1 МэВ флюенсами до 2•1020 н/см2. Материалы исследований докладывались на 3-х конференциях по применению нейтронного рассеяния в исследованиях конденсированных сред и опубликованы.
В экспериментах по малоугловому рассеянию нейтронов обнаружено влияние магнитного поля на кинетику фазообразований в немагнитном сплаве Cu-Be. Материалы исследований докладывались на 4-х конференциях по изучению конденсированных сред, в том числе и нейтронными методами, и опубликованы.
На данном этапе закончено тестирование ПЧД с окном 300х300 мм2 на стенде, готовятся полномасштабные испытания на установке «Вектор» реактора ВВР-М в октябре 2008 после выхода реактора на штатную мощность.