Версия для слабовидящих
Русский English

Университет



Образование



Русский English
СКГМИ (ГТУ)

Научный центр «Магнитные наноструктуры»

/ Наука / Научные центры и лаборатории / Научный центр «Магнитные наноструктуры»
  • О центре
  • Публикационная активность
  • Патентная активность
  • Грантовая активность
  • Международная активность

Научный центр «Магнитные наноструктуры» (далее – Центр) создан решением Ученого совета ФГБОУ СКГМИ для высококачественной подготовки молодых специалистов и специалистов высшей квалификации в областях инженерных наук на основе интеграции научно-педагогического потенциала подразделений СКГМИ в проведении фундаментальных и прикладных научных исследований, коммерциализации их результатов, разработке новых программ и методов, развивающих и объединяющих фундаментальные научные исследования и учебный процесс, для методического обеспечения образовательного процесса, развития международного сотрудничества.

Центр продолжает деятельность Научно-образовательного центра естественных наук, существовавшего с 2012 по 2019 год. Основной целью деятельности Центра является развитие методов диагностики наноматериалов и наноструктур, а также новых инновационных технологий (в том числе нанотехнологий), и внедрение их на производстве и в учебно-научный процесс университета.

Положение о центре – см. в разделе Структура и органы управления образовательной организацией

Буклет «О центре»

Сотрудники НЦ «Магнитные наноструктуры» - до недавнего времени были единственными авторами СКГМИ, кто публикуется в журналах первого квартиля Q1 по Scimago Journal & Country Rank (SJR).

  • 2024

    1. Yao, C., Wang, Q., Peng, C., ..., Tsidaeva, N., Wang, W. MOF-derived CoS2/WS2 electrocatalysts with sulfurized interface for high-efficiency hydrogen evolution reaction: Synthesis, characterization and DFT calculations. Chemical Engineering Journal. 2024, 479, 147924.Q1.

  • 2023

    1. H. Cao, R. Wang, K. Dou, J. Qiu, C. Peng, N. Tsidaeva, W. Wang, High-efficiency adsorption removal of CR and MG dyes using AlOOH fibers embedded with porous CoFe2O4 nanoparticles, Environ. Res. 216 (2023) 114730. DOI: 10.1016/j.envres.2022.114730. IF=" 8.431 (2022). "Q1 (2021).

    2. K. Dou, C. Peng, R. Wang, H. Cao, C. Yao, J. Qiu, J. Liu, N. Tsidaeva, W. Wang, S-scheme tubular g-C3N4/BiOI heterojunctions for boosting photodegradation of tetracycline and Cr(VI): Mechanism insight, degradation pathway and DFT calculation, Chem. Eng. J. 455 (2023) 140813.DOI: 10.1016/j.cej.2022.140813. IF=" 13.273 (2022). "Q1 (2021).

    3. R. Wang, H. Cao, C. Yao, C. Peng, J. Qiu, K. Dou, N. Tsidaeva, W. Wang, Construction of alkalized MXene-supported CoFe2O4/CS composites with super-strong adsorption capacity to remove toxic dyes from aqueous solution, Appl. Surf. Sci. 624 (2023) 157091.DOI: 10.1016/j.apsusc.2023.157091. IF=" 7.392 (2022). "Q1 (2021)

  • 2022

    1. Dou, Kai; Lu, Yukai; Wang, Rongchen; Cao, Haopeng; Yao, Chao; Liu, Jialong; Tsidaeva, Natalia; Wang, Wei (1T/2H)-MoS2/CoFe2O4 heterojunctions with a unique grape bunch structure for photocatalysis of organic dyes driven by visible light// Applied Surface Science, 2022, 605,154751. DOI 10.1016/j.apsusc.2022.154751. IF=" 7.392 (2022). "Q1 (2021).

    2. Junfeng Qiu, Jun Liao, Guohui Wang, Rongxiao Du, Natalia Tsidaeva, Wei Wang Implanting N-doped CQDs into rGO aerogels with diversified applications in microwave absorption and wastewater treatment//Chemical Engineering Journal 443 (2022) 136475. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.136475. IF=" 13.273 (2022). "Q1 (2021).

    3. Guohui Wang, Kai Dou, Haopeng Cao, Rongxiao Du, Jialong Liu, Natalia Tsidaeva, Wei Wang Designing Z-scheme CdS/WS2 heterojunctions with enhanced photocatalytic degradation of organic dyes and photoreduction of Cr (VI): Experiments, DFT calculations and mechanism//Separation and Purification Technology, Volume 291, 15 June 2022, 120976. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.120976/. IF =" 7.312. "Q1 (2020).

    4. J. Qiu, H. Cao, J. Liao, R. Du, K. Dou, N. Tsidaeva, W. Wang, 3D porous coral-like Co1.29Ni1.71O4 microspheres embedded into reduced graphene oxide aerogels with lightweight and broadband microwave absorption, J. Colloid Interface Sci. 609 (2022) 12-22. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.11.176 (Inside cover of JCIS Vol. 610). IF=" 8.128. "Q1 (2020)

    5. Rongxiao Du, Haopeng Cao, Guohui Wang, Kai Dou, Natalia Tsidaeva, Wei Wang, PVP modified rGO/CoFe2O4 magnetic adsorbents with a unique sandwich structure and superior adsorption performance for anionic and cationic dyes, Sep. Purif. Technol. 286 (2022) 120484. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.120484. IF =" 7.312. "Q1 (2020).

  • 2021

    1. X. Wang, J. Liao, R. Du, G. Wang, N. Tsidaeva, W. Wang, Achieving super-broad effective absorption bandwidth with low filler loading for graphene aerogels/raspberry-like CoFe2O4 clusters by N doping, J. Colloid Interface Sci. 590 (2021) 186-198. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.01.069. IF=" 8.128. (ESI "High cited）Q1 (2020).

    2. J. Liao, J. Qiu, G. Wang, R. Du, N. Tsidaeva, W. Wang, 3D core-shell Fe3O4@SiO2@MoS2 composites with enhanced microwave absorption performance, J. Colloid Interface Sci. 604 (2021) 537-549. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.07.032. IF=" 7.128. "Q1 (2020).

    3. Natalia Tsidaeva, Ahsarbek Nakusov, Spartak Khaimanov and Wei Wang Hydrothermal Synthesis of Various Magnetic Properties of Controlled Micro/Nanostructured Powders and Films of Rare-Earth Iron Garnet//Nanomaterials 2021, 11, 972. https://doi.org/10.3390/nano11040972, IF =" 5.3 "The journal is in the first quartile Q1 (2021, 2022).

    4. Natalia I. Tsidaeva, Akhsarbek T. Nakusov, Spartak A. Khaimanov, Wei Wang Industrial Wastewater Purification Adsorption Materials Based on Rare-Earth Ferrite Garnets Sm3Fe5O12// Sustainable Development of Mountain Territories. 2021.Т.13. №4(50). P.629-636.IF="0.94. DOI:10".21177/1998-4502-2021-13-4-629-636. (This journal is published in Russian but indexed by Scopus refers to the second quartile Q2 (2021)).

  • 2020

    1.Tsidaeva, N.I., Nakusov, A.T., Khaimanov, S.A., Kubalova, L.M., Wang, W. Microstructure and Elemental Composition of Nanopowders and Films of Sm3Fe5O12 Rare-Earth Garnet Ferrites//Technical Physics, 2020, 65(2), стр. 276–283. https://doi.org/10.1134/S1063784220020243. IF=" 0.654 (2020). Q3 (2020).

    2.Цидаева Н.И., Накусов А.Т., Хайманов С.А., Цидаев Б.С. Влияние внешних факторов на структуру поверхности, форму и размеры частиц при синтезе микро/наноструктурированных тонких пленок Sm3Fe5O12// The scientific heritage No 57 (2020). P. 37- 42. DOI: 10.24412/9215-0365-2020-57-2-37-42.

1.Накусов Ахсарбек Таймуразович, Хадзарагова Елена Александровна, Хайманов Спартак Александрович, Цидаев Батраз Саламович, Цидаева Наталья Ильинична Способ получения наноструктурированного магнитного порошка феррита-граната самария//Патент на изобретение № 2769592. Заявка № 2021125078. Приоритет изобретения 24 августа 2021 г. Дата государственной регистрации в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 04 апреля 2022 г. Срок действия исключительного права на изобретение истекает 24 августа 2041 г.

Сотрудники НЦ «Магнитные наноструктуры» ежегодно работают над заявками, которые участвуют в международных конкурсах, проводимых РФФИ, РНФ:

  • Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, проводимый совместно РФФИ и Государственным фондом естественных наук Китая. 2020-2021 г.г. 20-52-53038 «Исследование низкоразмерных магнитных ферритовых нанокомпозитов и их применений».
    Проект поддержан.
  • Конкурс РНФ 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (NSFC). 23-42-00105 «Воздействие полей различной природы на контролируемый синтез низкоразмерных ферритовых магнитоэлектрических композитов и их применение».
    Проект не поддержан.
  • Конкурс РНФ 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (NSFC). 24-43-00169 «Исследование гетероструктур на основе (1D/2D)g-C3N4: микроструктурный дизайн, контролируемый синтез и механизм применения».
    Проект не поддержан.
  • Конкурс РНФ 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (региональный конкурс)». 2024-2025 г.г. «Исследование особенностей направленного синтеза наноструктурированных ферритовых композитов для различных применений».
    Проект поддержан.

В настоящее время НЦ «Магнитные наноструктуры» работает в тесном контакте с учеными Пекинского университета химических технологий (директор НЦ читает лекции магистрам в Пекине по приглашению руководства Пекинского университета, выполняет функции международного эксперта; Спартак Хайманов в течение целого учебного года работал в Пекинском университете, выиграв стипендию Президента РФ для обучения за рубежом), ведет исследования наноструктурированных порошков редкоземельных ферритов-гранатов.

-->

Кадровый состав

Цидаева Наталья Ильинична / директор центра, к.ф.-м.н.
Телефон
+7 (918) 825-67-55
E-mail
tsidaevan@mail.ru
Месторасположение

3 корпус, 4 этаж, каб. 3-426 и 3-426а

  • звание "Соросовский доцент" и премия Международной программы образования в области точных наук ISSEP, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001 г.г.;
  • звание "Заслуженный работник образования и науки Республики Северная Осетия-Алания", 2003 г.;
  • член Европейского общества исследования редкоземельных элементов ERES;
  • членобщества IEEE Magnetics Society;
  • член оптического общества Optical Society (OSA);
  • рецензентжурналов Journal of Alloys and Compounds, Material Science; Journal of Applied Physics, Journal on Magnetism and Magnetic Materials.

Накусов Ахсарбек Таймуразович / старший научный сотрудник, к.х.н.
Телефон
+7 (988) 832-61-97
E-mail
shasha_nat@mail.ru
Месторасположение

3 корпус, 4 этаж, каб. 3-426 и 3-426а

  • лауреат Международной программы образования в области точных наук (ISSEP) ДДФ Фаундейшн «Грант Санкт–Петербурга», 2004 г.;
  • победитель конкурса грантов для аспирантов Правительства Санкт – Петербурга;
  • лауреат премии им. Торопова 2005 года;
  • первое место на конкурсе работ молодых специалистов Института химии силикатов РАН, 2006 г.

Хайманов Спартак Александрович / младший научный сотрудник
Телефон
+7 (919) 429-04-98
E-mail
sh_khaymanov@mail.ru
Месторасположение

3 корпус, 4 этаж, каб. 3-426 и 3-426а

  • стипендиат Правительства РФ, 2014 год;
  • стипендиат стипендии Президента Российской Федерации для обучения за рубежом, 2015 год;
  • стажер-исследователь Beijing University of Chemical Technology (Пекинского университета химической технологии), 2015-2016
  • грант Фонда содействия инновациям «Умник» (РФ), руководитель, «Создание новых абсорбирующих материалов на основе наноструктурированных порошков редкоземельных ферритов-гранатов для очистки промышленных сточных вод», 2017-2018 г.г.

Экспериментальные возможности НЦ «Магнитные наноструктуры

Научная продукция молодых ученых Научного центра удостоилась чести размещения в галерее сканов объектов, исследуемых на экспериментальных установках, которые производит и поставляет в лаборатории всего мира российская компания НТ-МДТ Спектрум Инструментс. Cо сканами (изображениями различных объектов, выполненными методом сканирующей зондовой микроскопии), отобранными из коллекции НЦ «Магнитные наноструктуры» специалистами компании – производителя, соседствуют результаты мировых научных центров Австралии, Великобритании, Германии, Дании, Италии, Нидерландов, России, США, Швейцарии, самой компании-производителя уникального оборудования. Успех ученых СКГМИ, к которому они шли несколько лет, закономерен, поскольку группа молодых сотрудников и аспирантов НЦ «Магнитные наноструктуры» прошла обучение на базе компании НТ-МДТ в Зеленограде, принимала участие в работе проводимых НТ-МДТ Международных школ для молодых ученых по применению сканирующей зондовой микроскопии в науках о жизни, мягких материалах и производстве нанообразцов, например в г.Ольборг, Дания (Conference on Application of Scanning Probe Microscopy in Life Sciences, Soft Matter and Nanofabrication, Aalborg University (Denmark). Кроме того, для проведения мастер-классов для молодых ученых и чтения лекций был приглашен ученый с мировым именем, работающий на переднем крае бионанотехнологий, профессор Тель-Авивского университета Александр Котляр, который активно сотрудничал с НТ-МДТ.

Поскольку навыки тонкого экспериментатора приходят с опытом, для работы на прецизионном оборудовании выбраны только два сотрудника, обучавшиеся на НТ-МДТ в Зеленограде, Спартак Хайманов и Ахсар Накусов.

1. CARABUS BEETLE ELYTRA (https://www.ntmdt-si.ru/resources/scan-gallery/life-sciences-biology-biotechnology-1/carabus-beetle-elytra).
Image courtesy: Dr. A. Nakusov, S.Khaimanov, Prof. Dr. N.Tsidaeva. Size: 80x80 um

2. EREBIA REGELA (BUTTERFLY) WING (https://www.ntmdt-si.ru/resources/scan-gallery/life-sciences-biology-biotechnology-1/erebia-regela-butterfly-wing).
Image courtesy: Dr. A. Nakusov, S.Khaimanov, Prof. Dr. N.Tsidaeva. size: 9x9 um

3. PRASEODYMIUM FERRITE GARNET (https://www.ntmdt-si.ru/resources/scan-gallery/magnetic-materials-1/praseodymium-ferrite-garnet). АСМ пленки осаждённого на сапфировую подложку наноструктурированного порошка феррита-граната празеодима Device: NTEGRA Spectra Sample Courtesy: Dr. A. Nakusov, S.Khaimanov, Prof. Dr. N.Tsidaeva. size: 100x100 um

4. Композитная керамика Filtek после Sof-Lex полировки Device: NTEGRASpectra (https://www.ntmdt-si.ru/resources/scan-gallery/nanoparticles-and-nanostructures/sof-lex-film)
Sample Courtesy: Dr. A. Nakusov, S.Khaimanov, Prof. Dr. N.Tsidaeva.

CARABUS BEETLE ELYTRA
EREBIA REGELA (BUTTERFLY) WING
PRASEODYMIUM FERRITE GARNET
Композитная керамика Filtek после Sof-Lex полировки
Микроскоп «Solver NEXT»

Спектрометр СПЕКТРОСКАН МАКС-G

Микроскоп Phenom Pure G2

Оборудование

СОЛВЕР НЕКСТ – многофункциональный сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ) широкого применения. Служит для исследования морфологии поверхности тонких плёнок при помощи основных методик атомно-силовой микроскопии. Топография, отображение фазы, измерение электрических характеристик, возможность нанолитографии и др.

Он принадлежит к новейшему поколению сканирующих зондовых микроскопов, обладающих высокой степенью автоматизации, широким набором СЗМ методик, цифровым контроллером. Особенностью СЗМ СОЛВЕР НЕКСТ являются две встроенные измерительные головки атомно-силовой микроскопии (АСМ) и сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) с автоматической установкой в рабочее положение.

Конструкция предусматривает также установку дополнительных измерительных головок, в настоящее время это головки для жидкостных и наносклерометрических измерений.

C помощью устанавливаемого термостолика можно нагревать образец до 150° C.

Встроенный оптический видеомикроскоп имеет моторизованные фокусировку и трансфокатор. Выбор области наблюдения также моторизован.

Сканирующий Зондовый Микроскоп СОЛВЕР НЕКСТ позволяет выполнять следующие методы измерений:

  • на воздухе и в жидкости
    Атомно - силовая микроскопия (АСМ) (контактная, полуконтактная, бесконтактная); латерально - силовая микроскопия; метод отображения фазы; метод модуляции силы; отображение адгезионных сил; силовая АСМ - литография, АСМ и СТМ спектроскопии.
  • только на воздухе
    Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ); магнитно- силовая микроскопия (МСМ); электро - силовая микроскопия (ЭСМ); сканирующая емкостная микроскопия (СЕМ); метод зонда Кельвина; отображение сопротивления растекания; силовая микроскопия пьезоотклика, наносклерометрия; силовая и электрическая АСМ литография; СТМ литография, АСМ и СТМ спектроскопии.

Микроскоп позволяет проводить исследования:

  • топографии поверхностей материалов в режиме атомно-силовой микроскопии;
  • распределения латеральных сил (например, силы трения);
  • намагниченности образцов при использовании зондов с магнитным покрытием (Co);
  • распределения на поверхности проводимости, электрического заряда, потенциала (методом зонда Кельвина) при использовании зондов с проводящим покрытием (TiN);
  • вольт-амперной характеристики покрытий в точке;
  • проведение литографии.

Топографию проводящих образцов на микроскопе можно исследовать в режиме туннельной микроскопии. Направление исследований - анализ порошков, покрытий, статистическая обработка данных.

Для измерений трехмерной топологии и параметров микрорельефа поверхности конденсированных сред с атомарным разрешением, применяются в микро-, опто-, наноэлектронике, нанотехнологии, микромеханике, фармацевтике и микробиологии, производстве полимеров и генной инженерии, создании наноструктурированных материалов, запоминающих сред, химии и химической технологии, металлургии, в лабораториях промышленных предприятий, научно-исследовательских и учебных организаций.

Спектрометр предназначен для определения содержаний элементов в диапазоне от Ca до U в веществах, находящихся в твердом, порошкообразном, растворенном состояниях, а также нанесенных на поверхности или осажденных на фильтры.

Принцип действия спектрометра основан на облучении образца первичным излучением рентгеновской трубки, измерении интенсивности вторичного флуоресцентного излучения от образца на длинах волн, соответствующих определяемым элементам, и последующем расчете массовой доли этих элементов по предварительно построенной градуировочной характеристике, представляющей собой зависимость содержания определяемого элемента от измеренной интенсивности.

Вторичное флуоресцентное излучение разлагается в спектр с помощью кристалла-анализатора. Благодаря этому спектрометр обладает высокой разрешающей способностью, а значит и возможностью точного анализа сложных многокомпонентных веществ.

Решаемые задачи:

  • Экспертиза (таможенная, искусствоведческая, судебная, судебно-медицинская)
  • Нефтехимия
  • Экология
  • Горнорудная промышленность
  • Металлургия
  • Диагностика и контроль
  • Геология
  • Научные исследования
  • Газовая промышленность

Экономичное решение, позволяющее получать изображения с разрешением 30 нм. Сканирующий (растровый) электронный микроскоп Phenom предназначен для проведения исследований микро - и наноструктур поверхности исследуемого образца. Возможно изучение морфологии поверхности, проведение измерений размеров, формы, ориентации и других параметров микро - и нанообъектов в диапазоне размеров от нескольких сантиметров до десятков нанометров с увеличением до 24,000х. FEI Phenom - связующее звено между электронной и световой микроскопией, предлагает лучшее от обеих путем комбинации световой и электронно-оптической технологий в одну интегрированную, легкую в обращении микроскопную систему.

Принцип действия сканирующего электронного микроскопа

Сканирующая электронная микроскопия на базе прибора FEI Phenom представляет собой метод визуализации морфологии поверхности твердотельных структур. Метод заключается в облучении поверхности образца сфокусированным потоком электронов (первичные электроны). В результате взаимодействия этих электронов с поверхностью исследуемого образца возникают низкоэнергетичные вторичные электроны, интенсивность излучения которых детектируется. Вторичные электроны возникают за счет отрыва слабо связанных с атомами электронов (из зоны проводимости) в результате передачи первичными электронами части своей энергии. Обычно они обладают небольшой энергией (порядка 50 эВ). Так как энергия вторичных электронов невелика, их выход возможен только с приповерхностных слоев материала (менее 10 нм), поэтому они очень чувствительны к состоянию поверхности (минимальные изменения отражаются на количестве собираемых электронов). Таким образом, возможно получить информацию о рельефе исследуемой зоны образца.

Характеристики
  • Оптическая камера: увеличение 20х (черно-белая)
  • Цифровой зум: до 12х
  • Сверхбыстрая загрузка образца: оптическое изображение через 5 секунд после загрузки, электронное изображение - через 30 секунд
Характеристики электронной пушки
  • Катод из гексаборида церия CeB6 Ускоряющее напряжение: 5 кВ
  • Разрешение: <30 нм Источник электронов CeB6
Предметный столик
  • Виды держателей: стандартный, для непроводящих образцов, для материалографических образцов (шлифов), для непроводящих материалографических образцов (шлифов) - максимальный диаметр 32 мм, высота 30 мм. для образцов керна - диаметр 25мм высота до 70 мм.
  • Дополнительно устанавливаются вставки: для поперечного сечения ШхДхВ: 15х25х10, для образцов микроэлектроники ШхДхВ: 19х19х1,5, для микроинструмента и вытянутых по вертикали образцов высота до 100 мм вертикально, диаметр до 10 мм.
  • Моторизованный держатель с возможностью наклона и вращения с углом наклона от -10° до +45°, поворот на 360°, диаметр образца до 12 мм, высота до 5 мм, масса до 60г.
  • Держатель с возможностью нагрева и охлаждения: от -25° до +50°, точность 1,5°, образцы диаметром до 25 мм, высотой до 5 мм.
Детекторы
  • Высокочувствительный сегментированный на четыре квадранта детектор обратно рассеянных электронов (композиционный и топографический режимы).
Вакуумная система
  • Держатель для образца является вакуумной камерой. Вакуум достигается за счет мембранного вакуумного насоса.
Управление системой
  • Программный интерфейс на базе специализированного По Phenom для управления микроскопом.
  • Монитор 19', поворотно-нажимная кнопка для управления.
Получение изображений
  • Формат изображения: JPEG, TIFF, BMP.
  • Размер изображения: 456х456, 684х684, 1024х1024, 2048х2048.
Доступные программные функции
  • Программный модуль Pro Sute, который позволяет использовать стандартные приложения: Automated Image Mapping - получение панорамных изображений.
  • Remote User Interface - получение удаленного доступа к микроскопу.
  • 3D Roughness Reconstruction - получение поверхности в виде 3D изображения и измерение шероховатости.
  • Fibermetric - измерение микро и нано волокон. PoroMetric - автоматизированное измерение размеров пор, от 100 нм до 0.1 мм. ParticleMetric - измерение размеров и формы частиц

Исследуемые объекты

Приёмная комиссия ПН - ВС с 9:00 до 17:30
8 800 200-38-72  * +7 (8672) 40-75-53  **

* бесплатный номер телефона горячей линии Приёмной комиссии
** для консультирования поступающих из Белгородской области и участников специальной военной операции на территориях Украины, Донецкой Народной Республики, Луганской Народной Республики, Запорожской области и Херсонской области и их детей

Разработка и поддержка: «Экспертно-аналитические системы»