Синтез та магнiтна мiкроструктура наночастинок магнiєвих феритiв, замiщених цинком

Анотація

Методом золь-гель за участi автогорiння синтезовано нанорозмiрнi магнiй-цинковi порошки. На основi рентґенiвських дослiджень встановлено фазовий склад немагнiтно замiщених феритових систем. Виявлено, що отриманi складнi оксиднi порошки аґломерованi. Аґломерати складаються з декiлькох наночастинок з середнiм розмiром 18–32 нм. За даними катiонного розподiлу магнiй-цинкових феритiв встановлено, що катiони Zn2+ займають позицiї в тетрапiдґратцi, витiсняючи при цьому катiони Fe3+ в октапiдґратку. Мессбауерiвський спектр для порошку магнiєвого фериту, знятий за кiмнатної температури, показав присутнiсть двох характерних зееманiвських секстетiв. Для замiщених немагнiтними катiонами феритiв спектри Мессбауера є суперпозицiєю декiлькох секстетiв, на якi накладаються дублети. Дослiдження також показали, що вигляд зееманiвських спектральних лiнiй залежить вiд розмiру частинок, що свiдчить про їх суперпарамагнiтнi властивостi. Обговорено залежнiсть мессбауерiвських параметрiв таких, як iзомерний зсув, квадрупольне розщеплення, ефективне магнiтне поле вiд концентрацiї катiонiв Zn2+. Висловлено припущення, що змiна ефективного магнiтного поля зi збiльшенням вмiсту цинку в магнiй-цинкових феритах пов’язана з тим, що замiщення катiонiв Fe3+ катiонами Zn2+ послаблює непряму обмiнну взаємодiю мiж A та B пiдґратками феритiв зi структурою шпiнелi, яка, власне, призводить до їх магнiтного впорядкування.