Synthesis of designed inorganic substances of various dimensions and their fundamental properties

 The central point of the scientific interests of our research group is inorganic compounds of various dimensions that have valuable physical and chemical properties and that represent both fundamental and applied interest. Our work deals with the following directions: 

• Synthesis and determination of quantum basic states of low-dimensional (one- and two-dimensional) nitrates and carboxilates of transitional metals with unique topology of the magnetic subsystem.

• Synthesis and properties of two-dimensional pnictides and chalcogenides of iron related to the new class of high-temperature superconductors: variation of physical properties by doping of a conducting layer and a charge reservoir layer.

• Design of the catalytically active oxide and fluoride materials with hierarchical nanosize structure (a support framework - a modified surface layer - nanoparticles of an active component).

• Synthesis, structure and properties of framework metalcarboxilate compounds with micro- and mesoporous structure, which are the perspective catalysts, adsorbents and separators of chiral mixtures.

 The group possesses a broad experience in obtaining the above-mentioned compounds with the use of both known and original synthetic approaches including synthesis of single crystals. The experience of work with the hydroscopic substances was accumulated that allows carrying out different physical and chemical investigations of such substances.

 In our research the following physical and chemical methods are used: XRD, electronic microscopy and X-ray spectra microanalysis, single crystal X-ray analysis. Catalytically active substances are characterized by methods of measurement of a specific surface and determination of their porosity; their catalytic activity is studied in model reactions. Also our research group has an original device which allows determining the oxygen mobility by studying kinetics of an oxygen isotope exchange.

Group leader:

Dr. Igor V. Morozov

Lead researcher

Ph.D. 1994

Dr. Sci. 2010

Synthesis and crystal structure of inorganic compounds

+7(495)939-28-70, morozov@inorg.chem.msu.ru

Dr. Alexander I. Boltalin

Associate professor

vice-dean of Chemistry Department, Deputy chair of Head of Inorganic Chemistry Division

Ph.D. 1991

Structure of complexes in gas phase and in solid state, heterogeneous equilibriums

+7(495)939-28-70, boltalin@inorg.chem.msu.ru

Dr. Elena V. Karpova

Associate professor

Ph.D. 2000

Polynuclear coordination compounds, crystal structure

+7(495)939-33-39, karpova@inorg.chem.msu.ru

Dr. Anna A. Fedorova

Senior Teach

Ph.D. 2005

Synthesis of oxide catalysts, solid state chemistry

+7(495)939-28-70, fedorova@inorg.chem.msu.ru

Dr. Tatyana Yu. Glazunova

Ph.D. 2005

Аssistent professor

Structure of complexes in gas phase and in solid state, heterogeneous equilibriums

+7(495)939-28-70, glazunova@inorg.chem.msu.ru

Deeva Evgenia Borisovna

3-d year graduate (scientific adviser: D.Sci.. Morozov I.V.)

Nitrates of d- and f-elements with extended structure: synthesis, structure and physical properties

Lu Ming

3-d year graduate (scientific adviser:  Dr. Boltalin A.I., prof. Vasiliev A.N.)

Superconducting alkali metal ferroselenides and ferroarsenides: synthesis and properties.

Mezhakov Alexey Vladimirovich

4th year student (supervisor Dr. Glazunova T.Yu.)

D-metal fluorides with functional properties. 

Shilov Andrei Igorevich

4th year student (supervisor Dr. Glazunova T.Yu.)

D-metal complexes with modified b-cyclodextrins.

Merkulova Anna Viktorovna
5-th year student (scientific adviser: Dr.Sci.. Morozov I.V.)

Transition metal triflates.

Shipunov Grigorii Nikolaevich

5th year student (supervisor Dr. Morozov IV)

1993 - 2001

 И.В. Морозов, Ю.М. Коренев. Изучение реакций диссоциации газо-образных молекул КCuF₃ методом высокотемпературной масс-спектрометрии. // Журн. неорг. хим. 1993. Т. XXXVIII. ? 5. 898-900.

 Е.В. Карпова, А.И. Болталин, Ю.М. Коренев. Изучение состава насыщенного пара над трифторацетатом серебра. // Журн. неорг. хим. 1996. Т. 41. ? 7. С. 1185-1189.

 E.V. Karpova, A.I. Boltalin, M.A.Zakharov, N.I. Sorokina, Y.M. Korenev, S.I. Troyanov. Synthesis and crystal structure of copper(II) trifluoroacetates, Cu₂(CF₃COO)₄ћ2CH₃CN and Cu(CF₃COO)₂(H₂O)₄. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1998. V. 624. P. 741-744.

 Morozov I.V., Fedorova А.А., Troyanov S.I. Synthesis and Crystal Structure of Alkali Metal and Ammonium Nitratocuprates(II): M₃[Cu(NO₃)₄]NO₃ (M-K, Rb, NH₄) and Сs₂[Сu(NO₃)₄]. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1998. V. 624. P. 1543-1547.

 S.I. Troyanov, I.V. Morozov, M. Reehuis and E. Kemnitz. Neutron diffraction study of K₄(HSeO₄)₃(H₂PO₄). A comparison with X-ray structure. // Z. Kristallogr. 2000. V. 215. P. 3378-380.

 Е.В. Карпова, А.И. Болталин, Ю.М. Коренев, Э. Кемниц, С.И. Троянов. Синтез и кристаллическая структура кислых фторзамещен-ных ацетатов щелочных металлов Rb[H(CF₃COO)₂] и M[H(CH₂FCOO)₂] (M=K, Cs). // Коорд. Химия. 2000. Т. 26. ? 7. С. 489-495.

 Е.В. Карпова, А.И. Болталин, Ю.М. Коренев, С.И. Троянов. Синтез и рентгеноструктурное исследование фторацетатов меди(II), Cu(CF₃COO)₂ и Cu(CHF₂COO)₂ۤћ0.5Н₂O, содержащих в структуре полимерные цепи. // Коорд. Химия. 2000. Т. 26. ? 5. С. 384-389.

 2002

 G.A. Tikhomirov, K.O. Znamenkov, E. Kemnitz, S.I. Troyanov. Anhydrous Nitrates and Nitrosonium Nitratometallates of Manganese and Cobalt, M(NO₃)₂, NO[Mn(NO₃)₃], and (NO)₂[Co(NO₃)₄]: Synthesis and Crystal Structure. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2002. V. 628. P. 269-273.

 Федорова А.А., Чижов П.С., Морозов И.В., Троянов С.И. Синтез и кристаллическое строение новых нитратных комплексов железа(III) и хрома(III): Cs[Fe(NO₃)₄], Cs₂[Cr(NO₃)₅] и Cs₃[Cr(NO₃)₆]. // Журн. неорг. хим. 2002. Т. 47. С. 2007-2014.

 E.V. Karpova, A.I. Boltalin, Yu.M. Korenev, V.A. Sipachev. Ab initio calculations of the structure, vibrational spectra, and thermodynamic properties of silver trifluoroacetates. // J. Mol. Struct. 2002. V. 643. P. 161-169.

2003

K.O. Znamenkov, I.V. Morozov Yu.M. Korenev, O.A. Shlyakhtin. Thermal decomposition of Cu(NO₃)₂ћ3H₂O at reduced pressures. // Thermochimica Acta. 2003. V. 403. P. 173-179.

И.В. Морозов, А.И. Болталин, Е.В. Карпова. Окислительно-восстановительные процессы. М.: Издательство Московского Университета. 2003. 79 с.

www.chem.msu.ru/rus/teaching/karpova/welcome.html

Морозов И.В., Федорова А.А., Родионова Т.А., Троянов С.И. Синтез и кристаллическое строение нитратометаллатов аммония (NH₄)₃[Mn(NO₃)₄]NO₃, (NH₄)₂[Zn(NO₃)₄] и (NH₄)₃[Ni₂(NO₃)₇]. // Журн. неорг. хим. 2003. Т. 48. С. 1094-1101.

2004

 Д.С. Терещенко, А.И. Болталин, И.В. Морозов, Э. Кемнитц, С.И. Троянов. Трехядерные комплексы Со(II) и Ni(II) с тридентатным атомом фтора, [M₃(mu₃-F)(CF₃COO)₆(CF₃COOH)₃]: синтез и кристаллическая строение. // Журн. Неорг. Хим. 2004. Т. 49. ? 6. С. 919-927

 I.V. Morozov, A.A. Fedorova, A.V. Knotko, O.R. Valedinskaja, E. Kemnitz. Mixed 3d-metal oxides prepared using molten ammonium nitrate. // Mendeleev Commun. 2004. ? 4. P. 138-139.

 Е.В. Карпова, А.И. Болталин, С.А. Касьянов, С.И. Троянов. Кристаллическое строение гидрата дифторацетата серебра состава Ag₃(CHF₂COO)₃(H₂O)₂. // Коорд. Химия. 2004. Т. 30. ? 10. C. 736-742.

 2005

 Морозов И.В., Федорова А.А., Паламарчук Д.В., Троянов С.И. Синтез и кристаллическое строение нитратных комплексов Zr(IV). // Известия РАН. 2005. ? 1. С. 92-97.

 Васенин Н.Т., Федорова А.А., Ануфриенко В.Ф., Ларина Т.В., Морозов И.В., Паукштис Е.А., Исмагилов З.Р. Особенности электронного и структурного состояния меди в катализаторах CuO-ZrO₂, синтезированных в расплаве нитрата аммония. // Журнал Физической Химии. 2005. Т. 79. ? 8. С. 1417-1423. 

А.А. Федорова, А.С. Ванецев, И.В. Морозов, А.С. Шапорев, Ю.Д. Третьяков. Синтез катализаторов полного окисления метана разложением смесей нитратов в жидком нитрате аммония при микроволновом воздействии. // Химическая технология. 2005. ? 12. С. 18-22.

 2006

 Морозов И.В., Любушкин Р.А., Федорова А.А., Петров М.Н., Бурдейная Т.Н.,
Третьяков В.Ф. Физико-химические свойства и каталитическая активность
в окислении СО Mn-содержащих оксидов со структурой шпинели, полученных с использованием нитрата аммония. // Кинетика и катализ. 2006. Т. 47. ? 1. С. 40-44.

 E. Kemnitz, U. Groß, St. Rüdiger, G. Scholz, D. Heidemann, S.I. Troyanov, I.V. Morosov, M.-H. Lemée-Cailleau. Comparative structural investigation of aluminium fluoride solvates. // Solid State Sciences. 2006. ? 8. P. 1443-1452.

 Е.В. Карпова, С.И. Гутников, М.А. Захаров, А.И. Болталин. Синтез и кристаллическая структура трифторацетатов тулия(III): Tm(CF₃COO)₃ћ3H₂O и Tm₂(CF₃COO)₆ћ2CF₃COOH∙3H₂O. // Журн. Неорг. Химии. 2006. Т. 51. C. 593-600.

 2008

 И.В. Морозов, В.Н.Сережкин, С.И. Троянов. Способы координации и особенности стереохимии анионов NO₃^- в неорганических нитратах. // Известия РАН. Серия химическая. 2008. ? 3. С. 429-440.

 Морозов И.В., Федорова А.А., Альбов Д.В., Кузнецова Н.Р., Романов И.А., Рыбаков В.Б., Троянов С.И. Синтез и кристаллическое строение нитратокобальтатов Na₂[Co(NO₃)₄], K₂[Co(NO₃)₄], Ag[Co(NO₃)₃] и нитратоникелата калия K₂[Ni(NO₃)₄]. // Кристаллография. 2008. Т. 53. ? 2. С. 264-272.

 2009

 Volkova O.S., Morozov I.V., Lapsheva E.A., Shutov V.V., Vasil'Ev A.N., Klingeler R., Buchner B. Long-range magnetic order in copper nitrate monohydrate Cu(NO3)2ћH2O. // JETP Letters. 2009. V. 89. ? 2. P. 88-91.

 И.В. Морозов, В.Н. Сережкин, С.И. Троянов. Способы координации и особенности стереохимии анионов NO₃^- в органических и металлоорганических нитратах. // Известия Академии наук. Серия химическая. 2009. ? 12. C. 1430.

 И.В. Морозов, Е.В. Карпова, Д.В. Паламарчук, С.И. Троянов. Оксонитраты VO(NO₃)₃, MoO₂(NO₃)₂ и нитратометаллаты нитрония и нитрозония как нитрующие агенты. // Журнал неорганической химии. 2009. Т. 54. ? 12. С. 1985.

2010 

Morozov I, Boltalin A, Volkova O, Vasiliev A, Kataeva O, Stockert U., Mahmoud A.-H., Bombor D., Bachmann A.,  Harnagea L., Fuchs M., Grafe H.-J., Behr G., Klingeler R., Borisenko S., Hess Ch., Wurmehl S. and Büchner B. Single Crystal Growth and Characterization of Superconducting LiFeAs. CRYSTAL GROWTH & DESIGN. V. 10 ? 10 P. 4428-4432 (2010)

Volkova O., Morozov I., Shutov V., Lapsheva E., Sindzingre P., Cépas O., Yehia M., Kataev V., Klingeler R., Büchner B. and Vasiliev A. Realization of the Nersesyan-Tsvelik model in (NO)[Cu(NO3)(3)]. PHYSICAL REVIEW B V. 82 ? 5 Article Number: 054413 (2010)

Borisenko S.V., Zabolotnyy V.B., Evtushinsky D.V., Kim T. K., Morozov I.V., Yaresko A. N., Kordyuk A. A., Behr G.,  Vasiliev A., Follath R. and Büchner B. Superconductivity without Nesting in LiFeAs. PHYSICAL REVIEW LETTERS V. 105 ? 6 Article Number: 067002 (2010)

Морозов И.В., Паламарчук Д.М., Козловский В.Ф., Троянов С.И. Синтез и кристаллическое строение оксонитратных комплексов  Cs[VO2(NO3)(2)], Cs[MoO2(NO3)(3)] и MoO2(NO3)(2) . Кристаллография, 2010, том 55, No. 3, стр. 421-428.

Inosov D.S., White J.S., Evtushinsky D.V., Morozov I.V., Cameron A., Stockert U., Zabolotnyy V. B., Kim T. K., Kordyuk A. A., Borisenko S.V., Forgan E. M., Klingeler R., Park J. T., Wurmehl S., Vasiliev A. N., Behr G., Dewhurst C. D. and Hinkov V. Weak Superconducting Pairing and a Single Isotropic Energy Gap in Stoichiometric LiFeAs. PHYSICAL REVIEW LETTERS V. 104 ? 18 Article Number: 187001 (2010)

Bazhanova Z.G., Tarasov Y.I., Kovtun D.M., Boltalin A. I., Novosadov B. K. and Kochikov I. V. A quantum chemical study of the structure of fluorinated silver acetate(I) monomers and dimers. JOURNAL OF STRUCTURAL CHEMISTRY V. 51 ? 3 P. 409-418 (2010)

Морозов И.В., Бондаренко О.Б., Карпова Е.В., Прядченко А.С., Коренев Ю.М., Троянов С.И., Зык Н.В. Гексахлоростаннат нитрозония: синтез, кристаллическое строение и нитрозирующая активность в реакции с арилциклопропанами. Известия РАН. Серия химическая. 2010. ? 10. С. 1872-1874.

2011

1. U. Stockert, M. Abdel-Hafiez, D.V. Evtushinsky, V.B. Zabolotnyy, A.U.B. Wolter, S. Wurmehl, I. Morozov, R. Klingeler, S.V. Borisenko, B. Buechner Specific heat and angle-resolved photoemission spectroscopy study of the superconducting gaps in LiFeAs,

Physical Review B 83 (2011) Nr. 22, S. 224512/1-5

2. O. Heyer, T. Lorenz, V. B. Zabolotnyy, D. V. Evtushinsky, S. V. Borisenko, I. Morozov, L. Harnagea, S. Wurmehl, C. Hess and B. Büchner
Resistivity and Hall effect of LiFeAs: Evidence for electron-electron scattering Phys. Rev. B, 84, 064512, (2011)

3. A. A. Kordyuk, V. B. Zabolotnyy, D. V. Evtushinsky, T. K. Kim, I. V. Morozov, M. L. Kulic, R. Follath, G. Behr, B. Buechner, and S. V. Borisenko, Angle-resolved photoemission spectroscopy of superconducting LiFeAs: Evidence for strong electron-phonon coupling

Phys. Rev. B 83, 134513 (2011).

4.  S. Aswartham, G. Behr, L. Harnagea, D. Bombor, A. Bachmann, I. V. Morozov, V. B. Zabolotnyy, A. A. Kordyuk, T. K. Kim, D. V. Evtushinsky, S. V. Borisenko, A. U. B. Wolter, C. Hess, S. Wurmehl,,* and B. B¨uchner Suppressed superconductivity in charge-doped Li(Fe1−xCox)As single crystals PHYSICAL REVIEW (2011) B 84, 054534

5. S.M. Kazakov, A.M. Abakumov, S.Gonzalez, J.M..Perez-Mato, A.V. Ovchinnikov, M.V. Roslova, A.I. Boltalin, I.V. Morozov, E.V. Antipov, and G. Van Tendeloo. Uniform Patterns of Fe-Vacancy Ordering in the K_x(Fe,Co)_2-ySe₂ Superconductors

Chemistry of Materials, 2011, 23, 4311-4316.

2012

Frolov D.D., Kotovshchikov Y.N., Morozov I.V., Boltalin A.I., Fedorova A.A., Marikutsa A.V., Rumyantseva M.N., Gaskov A.M., Sadovskaya E.M., Abakumov A.M.// Oxygen exchange on nanocrystalline tin dioxide modified by palladium // Journal of Solid State Chemistry, 2012, v. 186, p. 1-8

S.V. Borisenko, V.B. Zabolotnyy, A.A. Kordyuk, D.V. Evtushinsky, T.K. Kim, I.V. Morozov, R. FollathandB..Büchner ..One-Sign Order Parameter in Iron Based Superconductor // Symmetry,2012, 4, 251-264.

ArkhipenkoS.Yu, Fedorova A.A., Morozov I.V., Shaporev A.S. // Preparation of calcium and magnesium fluorides with extended surface areas using beta-cyclodextrin as a structure-forming agent // Mendeleev Communications, 2012, том 22, ? 1, с. 25-26.

Kuzmichev S.A., Shanygina T.E., Morozov I.V., Boltalin A.I., Roslova M.V., Wurmehl S., Büchner B .//Investigation of LiFeAs by means of "Break-junction" Technique//JETP Letters, 2012, v. 95, ? 10, с. 537-543

Presniakov I., Morozov I., Sobolev A., Roslova M., Boltalin A., Son V., Volkova O., Vasiliev A. // A 57Fe Mössbauer Study of Local Structure and Spin Arrangements in Antiferromagnetic NaFeAs // 2012, AIP Conference Proceedings, ? 1489, p. 21-27.

Gnezdilov V., Lemmens P., Pashkevich Yu G., Wulferding D., Morozov I.V., Volkova O.S., Vasiliev A. // Dynamical lattice instability versus spin liquid state in a frustrated spin chain system // 2012, Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, 2012,  v. 85, p. 214403

S. Thirupathaiah, D. V. Evtushinsky, J. Maletz, V. B. Zabolotnyy, A. A. Kordyuk, T.K. Kim, S. Wurmehl, M. Roslova, I. Morozov, B. Büchner, and S. V. Borisenko. // A weak-coupling superconductivity in electron doped NaFe_0,95Co_0,05As is revealed by ARPES // Physical Review B (2012) V. 86, 214508 [5 pages]

Knolle, J.; Zabolotnyy, V. B.; Eremin, I., S. V. Borisenko, N. Qureshi, M. Braden, D. V. Evtushinsky, T. K. Kim, A. A. Kordyuk, S. Sykora, Ch. Hess, I. V. Morozov, S. Wurmehl, R. Moessner, and B. Büchner// Incommensurate magnetic fluctuations and Fermi surface topology in LiFeAs // Physical Review B 2012, v. 86, P. 174519

 2013

Roslova M.V., Lebedev O.I., Morozov I.V., Aswartham S., Wurmehl S., Büchner B., Shevelkov A.V.  // Diversity of Microstructural Phenomena in Superconducting and Non-superconducting RbxFe2−ySe2: A Transmission Electron Microscopy Study at the Atomic Scale // Inorganic Chemistry, v.52, (2013),  pp. 14419-14427.

Presniakov I., Morozov I., Sobolev A., Roslova M., Boltalin A., Son V., Volkova O., Vasiliev A., Wurmehl S., Buchner B. // Local structure and hyperfine interactions of ⁵⁷Fe in NaFeAs studied by Mossbauer spectroscopy // Journal of Physics Condensed Matter, v 25 (2013), 346003.

Д.С. Терещенко, И.В. Морозов, А.И. Болталин, Е.В. Карпова, Т.Ю. Глазунова, С.И. Троянов.// Фторо(трифтороацетато)металлаты щелочных металлов и аммония, M'[M'₃(ч₃-F)(CF₃COO)₆(CF₃COOH)₃], M'=Li, Na, K, NH₄, Rb, Cs; M'=Ni, Co. Синтез и кристаллическое строение.// Кристаллография, 2013, т. 58, ?1, с. 79-88.

 Abdel-Hafiez, M.; Grinenko, V.; Aswartham, S.; Morozov I. M. Roslova, O. Vakaliuk, S. Johnston, D. V. Efremov, J. van den Brink, H. Rosner, M. Kumar, C. Hess, S. Wurmehl, A. U. B. Wolter, B. Büchner, E. L. Green, J. Wosnitza, P. Vogt, A. Reifenberger, C. Enss, M. Hempel, R. Klingeler, and S.-L. Drechsler  // Evidence of d-wave superconductivity in K_1-xNa_xFe₂As₂ (x=0, 0.1) single crystals from low-temperature specific-heat measurements // Physical Review B Volume: 87 (2013) 180507.

 Presniakov, I. A.; Morozov, I. V.; Sobolev, A. V. Roslova M. V., Boltalin A. I., Volkova O. S., Vasil'ev A. N. // Hyperfine magnetic interactions of Fe-57 nuclei in NaFeAs arsenide // Jetp Letters 2013, v. 97, pp 583-587.

 I. Presniakov. I.Morozov, A.Sobolev, M Roslova, A Boltalin, V Son, O Volkova, A Vasiliev, S Wurmehl and B Büchner // Local structure and hyperfine interactions of Fe-57 in NaFeAsstudied by Mossbauer spectroscopy // Journal of Physics-Condensed Matter. 2013. v. 25. Issue: 34 P 346003

2014

Balz C., Lake B., Luetkens H., Baines C., Guidi T., Abdel-Hafiez M., Wolter A.U.B, Büchner B., Morozov I.V., Deeva E.B., Volkova O.S., Vasiliev and A.N // Quantum spin chain as a potential realization of the Confederate Flag model // PRB v.90 (2014) p. 060409.

V. Grinenko, D. V. Efremov, S.-L. Drechsler, S. Aswartham, D. Gruner, M. Roslova, I. Morozov, K. Nenkov, S. Wurmehl, A. U. B. Wolter, B. Holzapfel and B. Buchner // Superconducting specific-heat jump ΔC_el ∝ T_c^β (β≈2) for K_1-xNa_xFe₂As₂ // PRB (2014) 89, 060504

Maria Roslova, Svetoslav Kuzmichev, Tatiana Kuzmicheva, Yevgeny Ovchenkov, Min Liu, Igor Morozov, Aleksandr Boltalin, Andrey Shevelkov, Dmitry Chareev, Aleksandr Vasiliev // Crystal growth, transport phenomena and two gap superconductivity in the mixed alkali metal {K(1-z)Na(z)}(x)Fe(2-y)Se2 iron selenide // CrystEngComm v 16 (2014) pp. 6919-6928.

Trifonov A.S., Ovchenkov Y.A., Presnov D.E., Belosludov R., Boltalin A.I., Liu M., Morozov I.V., Nejo H., Vasiliev A.N. // Scanning tunneling microscopy study of morphology and electronic properties in (K_0.7Na_0.3)Fe_2-ySe₂ single crystal // Physical Review B, v. 116 (2014) p. 043904.

Dissertations  & Diploma projects

&Last updated 02.07.2015