Выращивание монокристаллов феррита стронция из раствора
Автор: Винник Денис Александрович, Машковцева Любовь Сергеевна, Гудкова Светлана Александровна, Жеребцов Дмитрий Анатольевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Физическая химия и физика металлургических систем
Статья в выпуске: 2 т.16, 2016 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты эксперимента по получению гексаферрита стронция SrFe12O19 из раствора методом спонтанной кристаллизации на воздухе с применением резистивной печи с прецизионным ПИД регулятором. В качестве основных материалов были применены оксид железа Fe2O3 и карбонат стронция SrСO3. В качестве растворителя использован расплав карбоната натрия Na2CO3. В результате серии экспериментов получены черные непрозрачные гексагонально ограненные кристаллы размером 2-5 мм и порошки SrFe12O19. Рентгенографическое исследование проводили в диапазоне углов 2θ от 10 до 90° со скоростью 1°/мин на порошковом рентгеновском дифрактометре Rigaku Ultima IV. Рентгенограммы полученных образцов монокристаллов совпадают с рентгенограммами гексаферрита бария из базы данных. По полученным дифрактограммам были рассчитаны параметры кристаллической решетки: а = 5,8832(4) Å, с = 23,0361(14) Å, V = 690,51(6) Å3. Эти данные согласуются с литературными источниками. Проведено рентгенографическое исследование закристаллизовавшегося раствора, по результатам которого установлены дополнительные фазы. Исследование полученных кристаллов при помощи электронного микроскопа Jeol JSM-7001F с энергодисперсионным рентгенофлуоресцентным спектрометром Oxford INCA X-max 80 выявило равномерное распределение ионов железа и стронция. Картирование показало, что монокристаллы являются однофазными и содержат ионы кислорода, железа и стронция.
Феррит стронция, монокристаллы, растворы, магнитные материалы
Короткий адрес: https://sciup.org/147157018
IDR: 147157018 | DOI: 10.14529/met160205
Список литературы Выращивание монокристаллов феррита стронция из раствора
- Muller J., Collomb A. A New Representation of the Bipyramidal Site in the SrFe12O19 M-Type Hexagonal Ferrite Between 4.6 and 295 K. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1992, vol. 103, no. 1-2, pp. 194-203. DOI: DOI: 10.1016/0304-8853(92)90253-K
- Rezlescu N., Doroftei C., Rezlescu E., Popa P.D. The Influence of Heat-Treatment on Microstructure and Magnetic Properties of Rare-Earth Substituted SrFe12O19. Journal of Alloys and Compounds, 2008, vol. 451, no. 1-2, pp. 492-496. DOI: DOI: 10.1016/j.jallcom.2007.04.102
- Guo Z.-B., Ding W.-P., Zhong W., Zhang J.-R., Du Y.-W. Preparation and Magnetic Properties of SrFe12O19 Particles Prepared by the Salt-Melt Method. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1997, vol. 175, pp. 333-336. DOI: DOI: 10.1016/S0304-8853(97)00206-0
- Silva W.M.S., Ferreira N.S., Soares J.M., da Silva R.B., Macêdo M.A. Investigation of Structural and Magnetic Properties of Nanocrystalline MN-Doped SrFe12O19 Prepared by Proteic Sol-Gel Process. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2015, vol. 395, pp. 263-270. DOI: DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.07.085
- Султанов Р.А., Григорьева Н.Ю., Калиникос Б.А. Исследование двойной электронной управляемости дисперсионных характеристик электромагнитно-спиновых волн в сильно анизотропных слоистых мультиферроидных структурах. Журнал технической физики. 2014. Т. 84, вып. 11. С. 112-116.
- Luo H., Rai B.K., Mishra S.R., Nguyen V.V., Liu J.P. Physical and Magnetic Properties of Highly Aluminum Doped Strontium Ferrite Nanoparticles Prepared by Auto-Combustion Route. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2012, vol. 324, pp. 2602-2608. DOI: DOI: 10.1016/j.jmmm.2012.02.106
- Kostishyn V.G., Panina L.V., Kozhitov, Timofeev A.V., Kovalev A.N. Synthesis and Multiferroic Properties of M-Type SrFe12O19 Hexaferrite Ceramics. Journal of Alloys and Compounds, 2015, vol. 645, pp. 297-300. DOI: DOI: 10.1016/j.jallcom.2015.05.024
- Григорьева Н.Ю., Султанов Р.А., Калиникос Б.А. Фазовращатель миллиметрового диапазона длин волн на основе слоистой мультиферроидной структуры гексаферрит-сегнетоэлектрик. Микроэлектроника СВЧ. Санкт-Петербург, 2012. С. 313-316.
- Султанов Р.А., Григорьева Н.Ю., Калиникос Б.А. Управляемые слоистые мультиферроидные структуры для микро-и наноэлектроники терагерцового диапазона частот. Микроэлектроника СВЧ. Санкт-Петербург, 2012. С. 72-74.
- Yasukawa Y., Liu X., Morisako A. Observation of Magnetic/Electric Domains and Control of Electric Polarization by Magnetic Field in BiFeO3/SrFe12O19 Bilayers. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2013, vol. 327, pp. 95-102. DOI: DOI: 10.1016/j.jmmm.2012.09.049
- Wong Y.C., Wang J., Teh G.T. Structural and Magnetic Studies of SrFe12O19 by Sol-Gel Method. Procedia Engineering, 2014, vol. 76, pp. 45-52 DOI: 10.1016/j.proeng.2013.09.246
- Kostishyn V.G., Panina L.V., Timofeev А.V., Kozhitov L.V., Kovalev A.N., Zyuzin A.K. Dual Ferroic Properties of Hexagonal Ferrite Ceramics BaFe12O19 and SrFe12O19. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2015, vol. 400, pp. 327-332 DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.09.011
- Kang Y.-M., Park J.-B., Kang Y. J., Ahn K. Magnetic Properties of M-Type Sr Hexaferrite/Fe Bilayers. Thin Solid Films, 2015, vol. 594, pt. A, pp. 40-44 DOI: 10.1016/j.tsf.2015.10.009
- Masoudpanah S.M., Ebrahimi S.A. Influence of Metal Precursor on the Synthesis and Magnetic Properties of Nanocrystalline SrFe12O19 Thin Films. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2013, vol. 343, pp. 276-280 DOI: 10.1016/j.jmmm.2013.05.016
- Arendt R.H. The Molten Salt Synthesis of Single Magnetic Domain BaFe12O19 and SrFe12O19 Crystals. Journal of Solid State Chemistry, 1973, vol. 8, no. 4, pp. 339-347 DOI: 10.1016/S0022-4596(73)80031-3
- Gambino R.J., Leonhard F. Growth of Barium Ferrite Single Crystals. Journal of the American Ceramic Society, 1961, vol. 5, no. 44, pp. 221-224 DOI: 10.1111/j.1151-2916.1961.tb15364.x
- Rakshit S.K., Parida S.C., Dash S., Singh Z., Prasad R., Venugopal V. Thermochemical Studies on SrFe12O19(s). Materials Research Bulletin, 2005, vol. 40, no. 2, pp. 323-332 DOI: 10.1016/j.materresbull.2004.10.015
- Rakshit S.K., Parida S.C., Dash S., Singh Z., Sen B.K., Venugopal V. Thermodynamic Studies on SrFe12O19(s), SrFe2O4(s), Sr2Fe2O5(s) and Sr3Fe2O6(s). Journal of Solid State Chemistry, 2007, no. 180, pp. 523-532 DOI: 10.1016/j.jssc.2006.11.012
- Zi Z.F., Sun Y.P., Zhu X.B., Yang Z.R., Dai J.M., Song W.H. Structural and Magnetic Properties of SrFe12O19 Hexaferrite Synthesized by a Modi¬fied Chemical Co-Precipitation Method. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2008, vol. 320, pp. 2746-2751 DOI: 10.1016/j.jmmm.2008.06.009
- Sánchez-De Jesús F., Bolarín-Miró A.M., Cortés-Escobedo C.A., Valenzuela R., Ammar S. Mechanosynthesis, Crystal Structure and Magnetic Characterization of M-Type SrFe12O19. Ceramics International, 2014, vol. 40, no. 3, pp. 4033-4038 DOI: 10.1016/j.ceramint.2013.08.056
- Lampen-Kelley P., Kamzin A.S., Romachevsky K.E., Hue D.T.M., Chinh H.D., Srikanth H., Phan M.H. Mössbauer Spectroscopy Studies of Phase Evolution in SrFe12O19/La0.5Ca0.5MnO3 composites. Journal of Alloys and Compounds, 2015, vol. 636, pp. 323-328 DOI: 10.1016/j.jallcom.2015.02.172
- Menushenkov V.P., Shubakov V.P., Kudasov D.Yu. . Metal. Brno, Czech Republic, 2013.
- Hu Y.-B., Tu X.-Q., Guo C., Long P. Preparation and Magnetic Properties of SrFe12O19 Ferrites Suitable for Use in Self-Biased LTCC Circulators. Chinese Physics Letters, 2015, vol. 1, no. 32, 017502 DOI: 10.1088/0256-307X/32/1/017502
- Menushenkov V.P., Shubakov V.P., Ketov S., Ribin P. . Metal. Brno, Czech Republic, 2011.
- Vinnik D.A., Mashkovtseva L.S., Zhereb¬tsov D.A. Growing Doped Barium Ferrite Single Crystals Using the Flux Method. Doklady Physical Chemistry, 2013, vol. 449, no. 1, pp. 39-40 DOI: 10.1134/S0012501613030044
- Винник Д.А. Резистивная печь для выращивания монокристаллов. Бутлеровские сообщения. 2014, T 39, № 9. С. 153-154.
- Adelskold V. X-ray Studies on Magneto-Plumbite, PbO • 6 Fe2O3, and Other Substances Resembling “Beta-Alumina”, Na2O • 11 Al2O3. Arkiv för Kemi, Mineralogi och Geologi, ser. A-12, no. 29, pp. 1-9.
- Bertaut F., Delapalme A., Bassi G. Structure magnétique de -FeNaO2. Raffinement des paramètres atomiques. Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences, 1963, t. 257, part 1, pp. 421-424.
- Beretka J., Brown T. Studies on the Reaction Between Calcium Carbonate and Iron (III) Oxide in a Vacuum. Australian Journal of Chemistry, 1971, vol. 24, no. 9, pp. 1957-1961 DOI: 10.1071/CH9711957
