ОТДЕЛ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ

Зав.отделом: ЛЕВЧЕНКО Георгий Георгиевич,
доктор физико-математических наук, профессор,
член-корреспондент НАН Украины
38(050) 593-18-67

 

Направления научных исследований: Электронные состояния и их проявления в магнитных, оптических и электропроводящих свойствах при фазовых превращениях: в металлоорганических соединениях с изменяющимся спиновым состоянием; молекулярных и молекулярно-подобных соединениях, обладающих дальним магнитным порядком; в ВТСП-соединениях и соединениях, обладающих гигантской магниторезистивностью.

Методы исследований: рентгеноструктурный анализ; магнитометрия в широком интервале температур, давлений, магнитных полей; ЭПР; оптическая и мессбауэровская спектроскопии; химическое замещение.

Основные результаты
Впервые экспериментально обнаружен «спиновый объем» в квантовой системе Не3.
В ряде органических и неорганических веществ выявлены и изучены магнитные центры, для которых проявляется эффект нецентральности. Важной особенностью обнаруженных центров является тот факт, что они образованы ионами трехвалентного железа Fe3+. Cделан вывод, что эффект нецентральности присущ ионам Fe3+ в органических и неорганических веществах с различными составом и структурой.
Установлено, что вибронные и смешанные состояния играют существенную роль в формировании температурнозависимых характеристик ряда металлоорганических и перовскитных систем – характера проводимости, спектра ЭПР, магниторезистивного эффекта и т.д.
Определены пути протекания сверхпроводящего тока вблизи Тс и размерность сверхпроводимости в ВТСП-пленках различной толщины.
Экспериментально наблюдалось индуцирование давлением высокоспиновго состояния и развиты термодинамический и микроскопический подходы к описанию спинкроссоверного явления; впервые наблюдалось индуцирование давлением полного перехода высокий спин – низкий спин с пьезогистерезисом в молекулярных соединениях.
Установлено, что структурная размерность металло-органических соединений играет существенную роль в поведении фазового перехода высокий спин – низкий спин в железосодержащих соединениях. Эта роль обусловлена характером внутри- и межцепочных взаимодействий, которые определяются наличием гидратных или π-π-связей.
Впервые экспериментально получен квантовый пьезомагнитный эффект (индуцированное давлением включение и выключение магнетизма из-за изменения спинового состояния взаимодействующих ионов) и обнаружена  изомеризация в молекулярноподобных соединениях при комнатной температуре.

Избранные публикации
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