Магнiтний гiстерезис i температура кюрi нiкель-хромових феритiв, отриманих методом золь-гель за участi автогорiння

Анотація

Нанорозмiрнi нiкель-хромовi порошки феритiв iз загальною формулою NiCrxFe2−xO4 синтезовано методом золь-гель за участi автогорiння (ЗГА). Всi склади феритiв мають кубiчну структуру шпiнелi. Середнiй розмiр порошкiв знаходився в межах 23–43 нм. Пiсля пресування порошкiв та їх спiкання за температури 1573 К середнiй розмiр кристалiтiв становить 65–83 нм. Форма петель магнiтного гiстерезису пiдтверджує, що дослiджуванi зразки є магнiто-м’якими матерiалами завдяки низькiй коерцитивнiй силi Hc. Залишкова iндукцiя Br магнiтного поля з ростом концентрацiї йонiв Cr3+ зменшується за рахунок послаблення взаємодiї мiж пiдґратками шпiнелi в той час, як Hc зростає. Зi збiльшенням у феритових зразках йонiв Cr3+ зменшується значення питомої намагнiченостi насичення qs вiд 33,9 А·м2 · кг−1 до 7,7 А·м2 · кг−1, що свiдчить про те, що менш магнiтнi йони хрому замiщають йони Fe3+ в окта-пiдґратцi феритiв. Магнiтнi моменти, розрахованi з використанням двопiдґраткової моделi Нееля за розподiлом катiонiв, є дещо нижчi за значення, отриманi експериментальним шляхом. Це зумовлено проявом ефекту скошених спiнiв та впливом товщини поверхневого шару t з порушеннями магнiтної структури, який знаходиться в межах 0,22–2,01 нм. Зi зниженням температури вимiрювань до 77 К магнiтнi параметри феритових осердь зростають, що зумовлено їх суперпарамагнiтними властивостями. Температура Кюрi Tc спадає вiд 831 К до 685 К з ростом ступеня замiщення х.