ЮФУ Южный федеральный университет
НИИ физики / RU/EN

Эксперимент · теория · цифровое материаловедение

Отдел кристаллофизики

Исследуем функциональные материалы, объединяя эксперимент, теорию и цифровое материаловедение.

Изучаем взаимосвязь кристаллической структуры, фазовых переходов и физических свойств материалов – от функциональных оксидов и тонких плёнок до наночастиц и металл-органических каркасов.

Функциональные материалы От объёмных материалов до наночастиц и MOF Эксперимент · теория · моделирование

Об отделе

Функциональные материалы: эксперимент, теория и моделирование

Отдел кристаллофизики Научно-исследовательского института физики Южного федерального университета проводит экспериментальные и теоретические исследования функциональных материалов. Основное внимание уделяется взаимосвязи кристаллической структуры, фазовых переходов и физических свойств.

Традиционными объектами исследований отдела являются сегнетоэлектрические, антисегнетоэлектрические, пьезоэлектрические, магнитные и мультиферроидные материалы, включая перовскиты, шпинели, керамику и тонкие плёнки. Одновременно развиваются исследования многокомпонентных и высокоэнтропийных систем, металлических наночастиц, поверхностей, интерфейсов и металл-органических каркасов.

Особенностью отдела является сочетание экспериментальных методов с феноменологической теорией, квантово-химическими расчётами, молекулярной динамикой, методами Монте-Карло и машинно-обученными межатомными потенциалами.

Экспериментсинтез, структура, спектроскопия и функциональные измерения
Теориясимметрийный анализ и феноменология фазовых переходов
Цифровое материаловедениеDFT, молекулярная динамика, Монте-Карло и ML-потенциалы

Исследования

Основные научные направления

Исследуем структуру, фазовые переходы и физические свойства широкого круга функциональных материалов.

Все направления

Кристаллическая структура и фазовые переходы

Структурные неустойчивости, фазовые состояния, локальные искажения, катионное и вакансионное упорядочение и механизмы фазовых переходов.

Подробнее →

Электроактивные материалы

Сегнетоэлектрики, антисегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, релаксоры, электродные и фотострикционные материалы.

Подробнее →

Магнитные и мультиферроидные материалы

Магнитные явления, мультиферроики и магнитоэлектрическое взаимодействие.

Подробнее →

Многокомпонентные и высокоэнтропийные материалы

Средне- и высокоэнтропийные перовскиты, шпинели и другие многокомпонентные системы.

Подробнее →

Наноматериалы, тонкие плёнки и гибридные структуры

Эпитаксиальные тонкие плёнки, наночастицы, поверхности и интерфейсы, металл-органические каркасы.

Подробнее →

Цифровое материаловедение

Квантово-химические расчёты, молекулярная динамика, метод Монте-Карло и машинно-обученные межатомные потенциалы.

Подробнее →

Методы исследования

Цифровое материаловедение

От электронного строения и атомистических моделей до понимания механизмов и прогнозирования свойств материалов.

материал→атомистическая модель→расчёт→физический механизм→свойства→сопоставление с экспериментом
Перейти в раздел
01

DFT

Квантово-химические расчёты электронной структуры, устойчивости фаз и физических свойств с помощью теории функционала плотности.

02

Молекулярная динамика

Моделирование фазовых переходов, динамики решётки, отклика материалов на внешние воздействия, каталитических и других функциональных свойств.

03

Метод Монте-Карло

Исследования катионного и вакансионного упорядочения.

04

Машинно-обученные потенциалы

Перенос точности квантово-химических расчётов на большие системы и длительные временные интервалы.

Возможности

От получения материала до интерпретации его свойств

Экспериментальная база и вычислительные методы позволяют проводить комплексные исследования функциональных материалов.

Получение материалов

От твердофазного получения керамики до «мокрых» методов синтеза функциональных материалов.

Структура и состав

Рентгеновская дифракция, низко- и высокотемпературные исследования, электронная микроскопия, элементный и термический анализ.

Функциональные свойства

Диэлектрические, поляризационные, пьезоэлектрические, магнитные и мёссбауэровские исследования в широком диапазоне температур.

Расчёты и моделирование

DFT, молекулярная динамика, метод Монте-Карло, машинно-обученные потенциалы.

Публикации

Избранные публикации

Полный список →

Physical Review B

Emerging challenges from molecular dynamics calculations of PbZrO3 and their implications for the correct understanding of phase transitions and the electrocaloric effect

Journal of Alloys and Compounds

On the atomic ordering in the B-sublattice of high-entropy perovskites

Journal of Physical Chemistry C

Stability and phase transformations in Au-Pd nanoparticles studied by means of combined Monte Carlo and molecular dynamics simulations

Команда

Экспериментаторы и теоретики работают вместе

Сотрудники отдела объединяют компетенции в синтезе, структурном анализе, спектроскопии, физических измерениях, теории фазовых переходов и компьютерном моделировании.

Познакомиться с командой
Crystal Lab

Студентам и аспирантам

Начните собственное исследование вместе с нами

Экспериментальные и расчётные задачи, курсовые и дипломные работы, магистратура и аспирантура.

Темы и возможности

Новости

Научная жизнь отдела

Все новости →

Конференции

Сотрудники лаборатории приняли участие в двух конференциях по физике сегнетоэлектриков

В сентябре 2026 года сотрудники лаборатории приняли участие в двух научных мероприятиях, проходивших в Санкт-Петербурге: VI Российско-китайском семинаре по диэлектрическим и сегнетоэлектрическим материалам (RCWD&FM’26)…

Подробнее →

Новости

Молодой учёный отдела кристаллофизики получил грант РНФ на моделирование тонких плёнок SrTiO3

Младший научный сотрудник отдела кристаллофизики НИИ физики ЮФУ Алексей Витальевич Моцейко получил грант РНФ по конкурсу 2026 года «Проведение инициативных исследований молодыми учёными».

Подробнее →

Публикации

Опубликована статья в журнале Phys. Rev. B

В сотрудничестве с Санкт-Петербургским политехническим университетом и Индийской ассоциацией по развитию науки (Калькутта) опубликована статья в журнале Physical Review B. Работа посвящена цирконату свинца,…

Подробнее →