ВІДДІЛ ФАЗОВИХ ПЕРЕТВОРЕНЬ

Зав. відділу: ЛЕВЧЕНКО Георгій Георгійович,
доктор фізико-математичних наук, професор,
член-кореспондент НАН України
38(050) 593-18-67

 

Напрямки наукових досліджень: Електронні стани та їх прояви в магнітних, оптичних і електропровідних властивостях при фазових перетвореннях: у металоорганічних сполуках зі змінним спіновим станом; у молекулярних та молекулярно-подібних сполуках, що мають дальній магнітний порядок; у ВТНП-сполуках та сполуках, що мають гігантську магніторезістивність.

Методи досліджень: рентгеноструктурний аналіз; магнітометрія в широкому інтервалі температур, тисків, магнітних полів; ЕПР; оптична та месбауеровська спектроскопія; хімічне заміщення.

Основні результати

Вперше експериментально виявлений «спіновий об’єм» в квантовій системі Не3.
В низці органічних і неорганічних речовин виявлено та вивчено магнітні центри, для яких проявляється ефект нецентральності. Важливою особливістю виявлених центрів є той факт, що вони утворені іонами тривалентного заліза Fe3+ . Зроблено висновок, що ефект нецентральності є притаманним іонам Fe3+ в органічних та неорганічних речовинах з різним складом і структурою.
Встановлено, що вібронні та змішані стани відіграють суттєву роль у формуванні температурно залежних  характеристик низки металоорганічних та перовскітних систем: характеру провідності, спектру ЕПР, магніторезістивного ефекту тощо.
Визначено шляхи протікання надпровідного струму поблизу ТС та розмірність надпровідності у ВТНП-плівках різної товщини.
Експериментально спостерігалось індукування тиском високоспінового стану, розвинені термодинамічний та мікроскопічний підходи до опису спінкросоверного явища; вперше спостерігалось  індукування тиском повного переходу високий спін – низький спін з п’єзогістерезисом в молекулярних сполуках.
Встановлено, що структурна розмірність металоорганічних сполук грає суттєву роль в поведінці фазового переходу низький спін – високий спін у залізовмісних сполуках. Ця роль обумовлена характером внутрішньо- та міжланцюжкових взаємодій , які визначаються наявністю гідратних або π-π-зв’язків.
Вперше експериментально отримано квантовий п’єзомагнітний ефект (індуковане тиском  вмикання і вимикання магнетизму через зміни спінового стану взаємодіючих іонів) і виявлена ізомеризація у молекулярноподібних сполуках при кімнатній температурі.

Обрані публікації
1. V.Ksenofontov, G.G.Levchenko, S.Reiman, P.Guetlich, A.Bleuzen, V.Escax, M.Verdaguer. Pressureinduced electron transfer in ferromagnetic Prussian blue analogs. // Physical Reviev, B. – 2003. – V. 68. – 024415.
2. G.G. Levchenko, E. E. Zubov, V.N. Varyukhin, A. B. Gaspar, J. A. Real. // Quantum Tunneling of Magnetization under Pressure in the High-Spin Mn12 Molecular System. – J. Phys. Chem. B. – 2004. – V. 108. P.16664-16669.
3. A. Galet, A. B. Gaspar, M. C. Muñoz, G. V. Bukin, G. Levchenko, J. A.Real. Tunable Bistability in a Three-Dimensional Spin-Crossover Sensory- and Memory-Functional Material. // Adv. Mater. – 2005. –V. 17. – P. 2949–2953.
4. E. Coronado, M.C. Lo´pez, T. Korzeniak, G. Levchenko, F.M. Romero,  A. Segura, V.Garcı´a-Baonza, J. C. Cezar, F. M. F. de Groot, A. Milner, M. Paz-Pasternak. Pressure-Induced Magnetic Switching and Linkage Isomerism in K0.4Fe4[Cr(CN)6]2.8 ·16H2O: X-ray Absorption and Magnetic Circular Dichroism Studies. // J. Am. Chem. Soc. – 2008. – V.130. – P. 15519–15532.
5. Dyakonov V., Slawska-Waniewska A., Nedelko N., Zubov E., Mikhaylov V., Piotrowski K., Szytula A., Baran S., Bazela W., Kravchenko Z., Aleshkevich P., Pashchenko A., Dyakonov K., Varyukhin V., Szymczak H. Magnetic, resonance and transport properties of nanopowder of La0.7Sr0.3MnO3 manganites // J. Magn. Magn. Mater. – 2010. – V. 322, Issue 20. – P. 3072 –3079.
6. A.N. Ulyanov, N.E. Pismenova, D.S. Yang, V.N. Krivoruchko, G.G. Levchenko. Local structure, magnetization and Griffiths phase of self-doped La1_xMnO3+dmanganites.// Journal of Alloys and Compounds. – 2013. – V. 550. – P.124–128.
7. N.I. Solin, A.V. Korolyov, Yu.V. Medvedev, Yu.M. Nikolaenko, V.A. Khokhlov, A.Yu. Prokhorov, G.G. Levchenko. Griffiths phase and colossal magnetoresistance in Nd0.5Sr0.5MnO3 oxygen-deficient thin films. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2013. – V. 334. – P.74–81.
8. G.G. Levchenko, A.V. Khristov, V.N. Varyukhin. Spin crossover in iron(II)-containing complex compounds under a pressure (Review Article). // Low Temp. Phys. – 2014. – V.40. – P.571-585.
9. G. Levchenko, A. Khristov, V. Kuznetsova, V. Shelest. Pressure and temperature induced high spin–low spin phase transition: Macroscopic and microscopic consideration. // Journal of Physics and Chemistry of Solids. – 2014. – V. 75. – P.966–971.
10. Pashchenko A.V., Pashchenko V.P., Prokopenko V.K., Revenko Yu.F., Prylipko Yu.S., Ledenev N.A., Levchenko G.G., Dyakonov V.P., Szymczak H. Influence of structure defects on functional properties of magnetoresistance (Nd0.7Sr0.3)1−xMn1+xO3 ceramics // Acta Materialia. – 2014. – V. 70. – P. 218–227. 11.Pashchenko A.V., Pashchenko V.P., Revenko Yu.F., Prokopenko V.K., Shemyakov A.A., Levchenko G.G., Pismenova N.E., Kitaev V.V., Gufan Yu.M., Sil’cheva A.G., Dyakonov V.P. Structure, phase transitions, 55Mn NMR, 57Fe Mossbauer studies and magnetoresistive properties of La0.6Sr0.3Mn1.1−xFexO3 // J. Magn. Magn. Mater. – 2014. – V. 369. – P. 122−126.
12. Pashchenko A., Pashchenko V., Prokopenko V., Revenko Yu., Мazur A., Burchovetskiy V., Тurchenko V., Liedienov M., Pitsyuga V., Levchenko G., Dyakonov V., Szymczak H. The role of structural and magnetic inhomogeneities in the formation of magneto-transport properties of the functional magnetoresistance La0.6-xSmxSr0.3Mn1.1O3-d ceramics // J. Magn. Magn. Mater. – 2016. – V. 416. – P. 457 – 465.
13. Пащенко А.В., Пащенко В.П., Прокопенко В.К., Турченко В.А., Ревенко Ю.Ф., Мазур А.С., Сычева В.Я., Леденёв Н.А., Пицюга В.Г., Левченко Г.Г. Роль дефектности структуры в формировании магнитотранспортных свойств редкоземельных манганитов со структурой перовскита // ЖЭТФ. – 2017. – Т. 151, № 1. – C. 116 – 131.
14. E. Zhitlukhina, M. Dvoranová, T. Plecenik, M. Gregor, M. Belogolovskii, A. Plecenik Electron–boson coupling in superconductors studied by a self‑formed nanoflament device // Applied Nanoscience. – (2019). https://doi.org/10.1007/s13204-019-01082-6
15. Viktor Chabanenko, Adam Nabiałek, Roman Puźniak, Olena Kuchuk, Oleksandr Chumak, Felipe Pérez-Rodríguez, Umapada Pal, Valentin Garcia-Vazquez, Raul Cortés-Maldonado, Jun Qian, Xin Yao & Henryk Szymczak Magnetic moment inversion at giant flux jump: dynamical property of critical state in type-II superconductors // Scientific Reports. – Vol. 9. – Р. 6233 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-42699-5
16. G. Levchenko, G. Bukin, H. Fylymonov, Q. Li, A.B. Gaspar, J.A. Real Electrical voltage сontrol of the рressure-іnduced spin transition at room temperature in the microporous 3D рolymer [Fe(pz)Pt(CN)4] // J. Phys. Chem. C. – Vol. 123, № 9. – Р. 5642-5646 (2019). https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b00885
17. N.A. Liedienov, V.M. Kalita, A.V. Pashchenko, Yu.I. Dzhezherya, I.V. Fesych, Quanjun Li, G.G. Levchenko Critical phenomena of magnetization, magnetocaloric effect, and superparamagnetism in nanoparticles of non-stoichiometric manganite // Journal of Alloys and Compounds. – Vol. 836. – P. 155440 (2020). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.155440
18. E. Zhitlukhina, M. Belogolovskii, P. Seidel Electronic noise generated by a temperature gradient across a hybrid normal-metal–superconductor nanojunction // Applied Nanoscience. (2020). https://doi.org/10.1007/s13204-020-01329-7
19. Mengyun Yuan, G. Levchenko, Quanjun Li, L. Berezhnaya, H. Fylymonov, A.B. Gaspar, ́ M. Seredyuk, J.A. Real Variable Cooperative Interactions in the Pressure and Thermally Induced Multistep Spin Transition in a Two-Dimensional Iron(II) Coordination Polymer // Inorg. Chem. – Vol. 59. – Р. 10548-10556 (2020).  https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c00978
20. I.I. Bulyk, V.V. Chabanenko, A. Nabiałek, T. Zajarniuk, A. Szewczyk, R. Puźniak, V.V. Burkhovetskyi, V.Yu. Tarenkov, J. Wróbel, .V. Borukh Enhanced coercivity in SmCo5 magnet subjected to hydrogen treatment // Journal of Alloys and Compounds. – 2021. – Vol. 866. – P. 158272. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.158272
21. Pashchenko A.V., Liedienov N.A., Li Quanjun, Makoed I.I., Tatarchuk D.D., Didenko Y.V., Gudimenko A.I., Kladko V.P., Jiang Lina, Li Liping, V.G. Pogrebnyak, Levchenko G.G. Control of dielectric properties in bismuth ferrite multiferroic by compacting pressure // Mater. Chem. Phys. – 2021. V. 258. P. 123925. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.123925
22. Dzhezherya Yu.I., Wei Xu, Cherepov S.V., Skirta Yu.B., Kalita V.M., Bodnaruk A.V., Liedienov N.A., Pashchenko A.V., Fesych I.V., Bingbing Liu, Levchenko G.G. Magnetoactive elastomer based on superparamagnetic nanoparticles with Curie point close to room temperature // Mater. Design – 2021. V. 197. P. 109281. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.109281