Лабораторія магнітоструктурних перетворень (№ 11)
ІСТОРІЯ НАУКОВА ДІЯЛЬНІСТЬ СПІВРОБІТНИКИ
Завідувач лабораторії – д. ф.-м. н. Анна Косогор
Історія лабораторії
Ідея створення лабораторії магнітоструктурних перетворень обговорювалася ще з початку 2021 року у зв’язку зі стрімким розвитком досліджень функціональних матеріалів із магнітокерованими фазовими перетвореннями. Лабораторія була офіційно створена у січні 2022 року як відповідь на високу актуальність цього напряму, зумовлену як фундаментальними науковими задачами, так і прикладними потребами розробки енергоефективних технологій, зокрема твердотільного охолодження, що й призвело до його виокремлення в самостійний науковий підрозділ.
Лабораторія сфокусована на вивченні магнітних матеріалів та впливу зовнішніх факторів (механічного навантаження, тиску, термообробки) на їх функціональні властивості. Її створення також пов’язане з наявністю унікального Лабораторного комплексу дослідних установок для проведення експериментів в умовах високих газо- та гідростатичних тисків та температур, що отримав статус Національного надбання України.
Наукова діяльність
Основна увага в діяльності Лабораторії магнітоструктурних перетворень зосереджена на дослідженні фізичних основ створення функціональних матеріалів із керованими магнітоструктурними та магнітокалоричними характеристиками, а також на вивченні магнітокерованих фазових переходів. Лабораторія поєднує фундаментальні підходи фізики твердого тіла та магнетизму з експериментальними і теоретичними методами для дослідження фізичних механізмів фазових перетворень в функціональних матеріалах.
Основні напрями роботи:
– Функціональні матеріали з керованими фазовими перетвореннями. Досліджуються композитні та наноструктуровані магнітні матеріали, включно зі сплавами Гейслера, мартенситними системами та сплавами з ефектом пам’яті форми. Основний акцент зроблено на керуванні фазовими переходами та функціональними властивостями через зміну хімічного складу, мікроструктури та дефектної структури.
– Термодинамічне моделювання фазових перетворень. Розвиваються теоретичні моделі, засновані на аналізі потенціалу Гіббса та фундаментальних термодинамічних співвідношеннях, для опису різних типів фазових переходів і калоричних ефектів. Підходи дозволяють розділяти внески магнітної, пружної та структурної підсистем у поведінку матеріалів.
– Магніто- та барокалоричні ефекти в мультифункціональних системах. Досліджуються магнітокалоричні, барокалоричні та мультикалоричні ефекти як основа для створення нових принципів твердотільного охолодження. Розглядається вплив магнітного поля, гідростатичного тиску та термомеханічних навантажень на зміну ентропії та адіабатичну зміну температури в функціональних матеріалах.
– Вплив зовнішніх факторів і термомеханічної обробки. Досліджується вплив механічного навантаження, гідростатичного тиску, магнітних полів і термомеханічної обробки на фазові переходи та функціональні властивості матеріалів. Експериментальні роботи проводяться в екстремальних умовах із використанням Лабораторного комплексу дослідних установок для проведення експериментів в умовах високих газо- та гідростатичних тисків та температур.
– Наноструктуровані та композитні системи. Вивчається роль наночастинок і композитних включень у формуванні функціональних властивостей магнітних матеріалів. Особлива увага приділяється механізмам взаємодії між матрицею та нанофазами та їх впливу на магнітні, механічні та калоричні характеристики.
Основні науково-дослідні проекти лабораторії
Поточні проекти:
– Відомча НДР (фундаментальна) № 0122U001886 “Фізичні основи створення матеріалів з керованими магнітоструктурними та термодинамічними характеристиками”;
– Грант НАН України дослідницьким лабораторіям та групам молодих вчених 2025-2026 рр. № 0125U001287 “Магнітокалоричні та барокалоричні ефекти для систем енергоефективного твердотільного охолодження”
Вибрані наукові результати
– Встановлено особливості магнітоструктурних перетворень у мікро- та наноструктурах сплавів з пам'яттю форми [читати далі]
– Досліджено температурні та композиційні залежності магнітних властивостей сплавів Ni50Mn50-xSbx [читати далі]
Співробітники лабораторії:
завідувач лабораторії, д. ф.-м. н., с. д. Анна Косогор
науковий консультант, член.-кор. НАН України, д.ф.-м.н., проф. Олександр Товстолиткін
старший науковий співробітник, к. ф.-м. н., с. н. с. Анатолій Тітенко
старший науковий співробітник, к. ф.-м. н. Віталій Невдача
старший науковий співробітник, к. ф.-м. н. Тарас Полек
науковий співробітник, к. т. н. Дмитро Велигоцький
науковий співробітник, д. філос. Владіслав Заморський
інженер 1 кат. Лілія Духота
інженер 1 кат. (сумісник) Олександр Бойчук
інженер 1 кат. (сумісник) Володимир Гурін