Ученые РТУ МИРЭА исследовали халькогениды переходных элементов. Они установили области существования твердых растворов, интеркалатов и двухфазных областей в полученных системах. Эти открытия открывают путь к созданию уникальных материалов с широкими возможностями применения. Результаты проекта опубликованы в научном журнале «Тонкие химические технологии».
«Эти результаты имеют огромное значение для развития науки, — комментирует Екатерина Ефремова, доцент кафедры неорганической химии имени А. Н. Реформатского Института тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова РТУ МИРЭА. — Мы впервые смогли детально изучить поведение таких сложных систем и выявить их уникальные свойства».
Халькогениды переходных элементов с низкой степенью окисления и их замещенные производные остаются слабо изученными химическими соединениями. Дисульфид рения выделяется среди них своими особенностями и потенциалом для практического использования. Его уникальная структура и анизотропные свойства делают его перспективным материалом для различных применений. Кроме того, слабая межслойная связь и уникальная искаженная октаэдрическая (1T) структура предполагают возможность создания новых фаз на его основе.
Образцы были получены методом высокотемпературного твердофазного ампульного синтеза в вакууме. Исследование проводилось методами рентгенофазового анализа и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.
Выводами исследования стало подтверждение того, что в богатых рением областях образуются твердые растворы по типу внедрения, тогда как в областях, близких к дисульфидам титана и молибдена, реализуются интеркалированные фазы. В системе ReS2–WS2 обнаружена область твердых растворов, включающая 30, 50 и 70 молекулярных процентов дисульфида рения, структура которых представляет собой полиморфную модификацию структуры исходных компонентов. Присутствие рения, молибдена и вольфрама в этих фазах в степени окисления (+IV) было также подтверждено.
«Это исследование открывает путь к созданию материалов с уникальными электронными, магнитными и оптическими свойствами, — добавляет Михаил Кобрин, преподаватель кафедры неорганической химии имени А. Н. Реформатского Института тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова РТУ МИРЭА. — Это может привести к значительным достижениям в различных отраслях промышленности и технологий».