Kaul, Andrej Rafailovics

Kaul Andrej Rafailovcsi
Fájl: Kaul A.R.jpg
Születési dátum 1945. március 12. (77 évesen)( 1945-03-12 )
Születési hely Murom , Szovjetunió
Ország  Szovjetunió → Oroszország 
Tudományos szféra szervetlen kémia , szervetlen anyagok
Munkavégzés helye ISSP RAS , Kémiai Tanszék, Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem
alma Mater Lomonoszov Moszkvai Állami Egyetem Kémiai Tanszéke
Akadémiai fokozat a kémiai tudományok doktora
Akadémiai cím Egyetemi tanár
Díjak és díjak Az Orosz Föderáció Állami Díja - 2003

Andrej Rafailovich Kaul (született : 1945. március 12., Murom , Vlagyimir régió, Szovjetunió ) orosz szervetlen kémikus , a kémiai tudományok doktora , professzor , a Moszkvai Állami Egyetem Kémiai Karának Koordinációs Vegyületek Kémiai Laboratóriumának vezetője. M.V. Lomonoszov , a szervetlen funkcionális anyagok területén jól ismert szakember.

Életrajz

Andrej Rafailovics 1945. március 12-én született. Apja mérnök-tanár, az Ivanovoi Energiamérnöki Intézet gőz- és gázturbinák tanszékének vezetője . Anya középkori történész, az Ivanovo Pedagógiai Egyetem docense . Apja – nemzetisége szerint a volgai németet kétszer is kiutasították Moszkvából (1941-ben Kazahsztánba , 1944-ben családjával Novoszibirszkbe ). 1945 márciusában a család Ivanovóba költözött .

Ivánovóban a 32. számú iskolában érettségizett. 1962-ben belépett a Moszkvai Állami Egyetem Kémiai Karára. M.V. Lomonoszov, aki 1967-ben végzett az Általános Kémia Tanszéken. A kar elvégzése után az Orosz Tudományos Akadémia Szilárdtestfizikai Intézetébe kapott a kristályok mechanikai tulajdonságainak laboratóriumába (1967-1969), ahol kifejlesztett egy technikát a dielektrikumok depolarizációs áramának mérésére. . 1969-ben belépett a Moszkvai Állami Egyetem Kémiai Karának posztgraduális iskolájába. M.V. Lomonoszov, ahol később végzős hallgatóból (1969-1972) professzori és laboratóriumvezetői posztot kapott.

Tudományos tevékenység

A "Ritkaföldfém-oxidok vegyületeinek magas hőmérsékleti stabilitásának termodinamikai vizsgálata átmeneti elemek számos oxidjával" (1973) [1] PhD tézise az oxidfázisok termodinamikai stabilitásának meghatározására irányul, az oxigén egyensúlyi nyomása alapján. komplex oxidok disszociációja és képződési szabad energiáik kiszámítása. Ezt a munkát az elektromotoros erők módszerével végeztük cirkónium-dioxid alapú szilárd elektrolitos cellákban . A dolgozatban először sikerült kvantitatív összefüggést megállapítani a kristályrács torzulását és a komplex oxidok termodinamikai stabilitását jellemző paraméterek között (például RFeO 3 , CuR 2 O 4 , Cu 2 R 2 O 5 vegyületek). , ahol R egy ritkaföldfém elem) [2] . Ezek az eredmények tették lehetővé, hogy először állapíthassuk meg, hogy a perovszkitek legszélesebb osztályába tartozó valamennyi morfotróp sorozatban a köbös rács torzulása a vegyületek termodinamikai stabilitásának csökkenésével jár.

Később (1973-1987) az elektromotoros erők módszerével végzett termodinamikai vizsgálatokat a szilárd elektrolitok szervetlen kémiája és a szilárdtestionikák területén végzett munkával kombinálták. Jelentős kutatások folytak β-alumínium-oxid alapú Na+-vezető szilárd elektrolit szintézisének új módszereinek kidolgozásával Na-S áramforrásokhoz (sztearát szintézis módszer, kriokémiai technológia). Első alkalommal javasoltak és fejlesztettek ki szilárd fázisú ioncserés β-alumínium-oxid módszert , amely lehetővé tette kálium-, lítium-, ezüst-, réz-, cink- és protonionok vezetőképességű kerámiával helyettesített β-alumínium-oxid előállítását . 3] . Ezeket a kerámia kationos vezetőket szilárd elektrolitként használták az elektrokémiai termodinamikai munkákban. Az A.R. által vezetett tudományos csoportban. Kaul 1984-1987-ben. A komplex bárium-oxidokon alapuló kerámia proton szilárd elektrolitok úttörő fejlesztéseit hajtották végre, így először szintetizáltak BaCeO 3 protonvezetőt , ittrium-oxiddal adalékolva, amelynek protonvezető képessége még mindig rekordnak számít. .

A magas hőmérsékletű szupravezetés jelenségének 1986-os felfedezése után A.R. Kaul tudományos érdeklődése a magas hőmérsékletű szupravezetők vékonyrétegeinek előállítására és tanulmányozására szolgáló kémiai módszerek kidolgozására összpontosult [4] . A legnagyobb sikert a kémiai gőzfázisú leválasztás módszerének kidolgozása (MOCVD, Metalorganic chemical vapor deposition) érte el [5] . Ezt nagymértékben elősegítette a Koordinációs Vegyületek Kémiai Laboratóriumának széleskörű tapasztalata a fémek széles körének illékony béta-diketonátjainak szintézisében és vizsgálatában. Nagy figyelmet fordítottak a MOCVD-módszerhez szükséges berendezések műszaki fejlesztésére is: szabadalmaztatták és bevezették a reaktorok reagensgőzének impulzusos ellátására szolgáló különféle rendszereket, amelyek eredményeként lehetővé vált a többkomponensű oxidok epitaxiális filmjeinek reprodukálható előállítása, amelyek új funkcionális anyagok kifejlesztésének alapja. 1995-ben védte meg A.R. Kaul doktori disszertációját "A szuperionos és szupravezető anyagok előállításának fizikai és kémiai alapjai" [6] . Ezt követően a vékonyrétegű anyagok kémiai leválasztásának gyakorlatát kiterjesztették ígéretes elektromos és mágneses tulajdonságokkal rendelkező többkomponensű vegyületekre is, mint például a kolosszális mágneses ellenállású REE és ACH manganitokra , ritkaföldfém-nikelátokra és kobaltitokra, ferroelektromos anyagokra és különféle oxid-heterostruktúrákra [7]. , [8] . Ezen vékonyfilmes objektumok esetében az összetétel, a szerkezet és a funkcionális tulajdonságok közötti összefüggéseket tanulmányozták, és megállapították a film kristályrácsának nyomó- és húzófeszültségeinek hatását az epitaxiális növekedés során a hordozóra. Ezek az eredmények bekerültek a Szervetlen Kémiai Tanszék munkatársaiból álló csapat munkájába, melynek élén Acad. Yu.D. Tretyakov, 2003-ban az Orosz Föderáció Állami Kémiai Díjjal jutalmazták. Az epitaxiális fóliák fázisösszetételében az azonos összetételű porokhoz és kerámiákhoz viszonyított számos megfigyelést az aljzathoz való epitaxiális kötés hatására magyarázták. Később A.R. Kaul ezt a jelenséget, az úgynevezett epitaxiális stabilizációt javasolta módszertani alapként különböző instabil fázisok vékony filmek formájában történő szintéziséhez. O.Yu.Gorbenkoval együtt kidolgozták az epitaxiális stabilizáció jelenségének termodinamikai modelljét és elméletét, feltárták az instabil fázisok epitaxiális stabilizálásának lehetőségét meghatározó termodinamikai és szerkezeti-geometriai tényezők szerepét [9] . E koncepció alapján a szubsztrátokon lévő epitaxiális filmekben a fázisviszonyok változásának jellege ugyanazon anyagok autonóm állapotához képest (porok, kerámiák, egykristályok formájában), a kölcsönös oldhatóság növekedése és csökkenése az epitaxiális állapotban lévő anyagok reaktivitásában jönnek létre. Az elmélet következtetéseit számos kísérleti eredmény támasztja alá komplex oxidok gázfázisból történő vékonyrétegeinek szintézisével kapcsolatban. Így néhány ismeretlen vegyületet szintetizáltak, és az ismert morfotróp sorozatokat kibővítették, beleértve a REE család kezdetének gránátjait, ortorombikus manganitokat és hexagonális ortoferriteket a kis REE-hez stb. Ennek eredményeként az instabil vegyületek epitaxiális stabilizálása a vékonyrétegek az irányított szervetlen szintézis önálló ágává váltak. A.R. Kaul és O.Yu. Gorbenko „Heteroepitaxia új vékonyrétegű anyagok kifejlesztésében oxidokon: új lehetőségek” című munkáinak ciklusát 2005-ben a Moszkvai Állami Egyetem Lomonoszov-díjával (II. fokozat) jutalmazták.

Ezzel egyidőben A.R. Kaul megkezdte a második generációs HTSC-huzalok fejlesztését és technológiai fejlesztését, amelyek ritkaföldfém-családba tartozó szupravezetőkön alapulnak, amelyeket nagymértékben orientált mikron vastagságú rétegek formájában helyeztek el vékony pufferrétegekkel bevont fémhordozókon [10] . Ennek az összetett és sokrétű munkának a végrehajtására, amely A. R. Kaul posztgraduális tanulmányait végzett hallgatók csapatát egyesítette, létrehozták a CJSC SuperOx innovatív kutató- és produkciós céget (www.superox.ru), amely mára az egyik legfontosabb vállalattá vált. a HTSC vezetékek világ gyártói [11] .

A.R. Kaul kutatómunkája jelenleg a HTSC vezetékek áramvezető képességének külső mágneses térrel szembeni stabilitásának növelését célozza, amelyhez új vékonyrétegű HTSC kompozit anyagokat fejlesztenek ki mesterségesen bevezetett, nem szupravezető rögzítőközpontokkal. Ezzel párhuzamosan vanádium-dioxid alapú fém-dielektromos átmenettel rendelkező vékonyrétegű anyagokat is fejlesztenek [12] .

Oktatási és egyéb tevékenységek

A.R. tanítványai közül Kaulya 1 kémiai tudományok doktora, 27 kémiai tudomány kandidátusa, több mint 40 végzős hallgató (szakorvosok, alapképzések és mesterképzések) a „szilárdtest-kémia” és „szervetlen kémia” területen (2018-as adatok).

14 képzés szerzője, előadója a Kémiai Kar és az Anyagtudományi Kar hallgatói számára olyan képzéseknek, mint a „Funkcionális anyagok kémiája”, „A szervetlen szintézis alapjai”, „Szervetlen anyagtudomány” és "Szilárd fázisú reakciók és fázisegyensúlyok termodinamikája".

AR Kaul több mint 20 szabadalom társszerzője a HTSC és a szilárd elektrolitok szervetlen anyagtudományának területén.

2014 januárjától a mai napig a Tudományos Jelentések Szerkesztőbizottságának tagja. vr., "Kémiai gőzleválasztás", 1996 januárjától 1999 decemberéig - "Szupravezető tudomány és technológia", 1988 novemberétől 1995 márciusáig - "Szupravezetés: fizika, kémia, technológia."

Kitüntetések és kitüntetések

Jegyzetek

  1. ↑ Kaul A.R. Ritkaföldfém-oxidok vegyületeinek magas hőmérsékletű stabilitásának termodinamikai vizsgálata számos átmenetielem-oxiddal// Dis. folypát. chem. nauk.122 LE beteg. (M. V. Lomonoszovról elnevezett Moszkvai Állami Egyetem. Kémiai Kar. Általános Kémiai Tanszék. 1973. Bibliográfia. L. 115-122.
  2. ↑ Kaul AR, Portnoy VK, Tretyakov Yu D., Ritkaföldfém-ortoferritek magas hőmérsékletű stabilitásának termodinamikai vizsgálata// High Temperature Science, 1977. 9. kötet, p. 61-70
  3. ↑ Kaul A.R., Kutsenok I.B., Tretyakov Yu.D. Az ezüst béta-alumínium-oxid termodinamikai vizsgálatokhoz való felhasználásának lehetőségéről // Journal of Physical Chemistry. 1974. 48. évfolyam, 8. szám, p. 2128-2129
  4. ↑ Kaul A.R. Kémiai módszerek a HTSC filmjeinek és bevonatainak előállítására// Journal of the All-Union Chemical Society. DI. Mengyelejev. 1989. 34. évfolyam, 4. szám, p. 492-504
  5. ↑ Blednov AV, Gorbenko OY, Samoilenkov SV, Amelichev VA, Lebedev VA, Napolskii KS, Kaul AR Epitaxial Calcium and Strontium Fluoride Films on Highly Mismatched Oxide and Metal Substrates by MOCVD: Texture and Morphology// Chemistry of Materials. 2010. 22. évfolyam, 1. szám, p. 175-185
  6. ↑ Kaul. A.R. Fizikai és kémiai alapok szuperionos és szupravezető anyagok előállításához// Dis. tudományos formában jelentés dr. chem. tudományok/MGU im. M.V. Lomonomov. Chem. fak. 1995. Bibliográfia. Val vel. 62-68.
  7. ↑ Kaul AR, Nikulin IV, Novojilov MA, Mudretsova SN, Kondrashov SV Oxygen Non-stoichiometry of NdNiO 3-δ and SmNiO 3-δ . Anyagkutatási Bulletin. 2004. 39. évfolyam, p. 775-791
  8. ↑ Gorbenko OY, Kaul AR, Kamenev AA, Melnikov OV, Graboy IE, Babushkina NA, Taldenkov AN, Inyushkin AV Epitaxial variant structures of the perovskite manganites with the high tunnel magnetoresstance// Journal of Crystal Growth. 2005. 275. kötet, p. 2453-2458
  9. ↑ Kaul A., Gorbenko O., Novojilov M., Kamenev A., Bosak A., Mikhaylov A., Boytsova O., Kartavtseva M. Epitaxial stabilization - A tool for synthesis of new vékonyréteg-oxid anyagok// 2005. Journal of Crystal Growth, Vol. 275, No. 1, p. 2445
  10. ↑ Kaul AR, Roddatis VV, Akbashev AR, Lopatin S. Komplex szerkezeti-ferroelektromos tartományfalak hexagonális ortoferrit vékonyrétegekben RFeO 3 (R=Lu,Er)// Applied Physics Letters. 2013. 9. évfolyam, p. 61-70
  11. ↑ Molodyk A.A., Kaul A.R. A második generációs HTSC szalagok - epitaxiális heterostruktúrákon alapuló új anyagok az elektromos energiaipar számára // Russian Chemical Journal. 2013. 17. évfolyam 6. szám, p. 48-65
  12. ↑ Makarevics AM, Szadykov II, Sharovarov DI, Amelichev VA, Adamenkov AA, Cymbarenko DM, Plokhih AV, Esaulkov MN, Solyankin PM, Kaul AR Kiváló minőségű epitaxiális vanádium-dioxid filmek kémiai szintézise éles elektromos és optikai kapcsoló tulajdonságokkal Anyagkémia. 2015. 3. kötet, p. 9197-9205

Linkek