Магнiтний гiстерезис i температура кюрi нiкель-хромових феритiв, отриманих методом золь-гель за участi автогорiння
Nanopowders of nickel-chromium ferrites with the general formula NiCrxFe2−xO4 are synthesized, by using the sol-gel auto-combustion method. Specimens of all ferrite compositions had a cubic spinel structure. The average size of powder crystallites varied from 23 to 43 nm. After the powders were pres...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018614 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2018614 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20186142019-05-01T08:47:53Z Magnetic Hysteresis and Curie Temperature in Nickel-Chromium Ferrites Synthesized by Sol-Gel Auto-Combustion Method Магнiтний гiстерезис i температура кюрi нiкель-хромових феритiв, отриманих методом золь-гель за участi автогорiння Bushkova, V. S. ферит наночастинка коерцитивна сила питома намагнiченiсть насичення температура Кюрi ferrite nanoparticle coercivity specific saturation magnetization Curie temperature - Nanopowders of nickel-chromium ferrites with the general formula NiCrxFe2−xO4 are synthesized, by using the sol-gel auto-combustion method. Specimens of all ferrite compositions had a cubic spinel structure. The average size of powder crystallites varied from 23 to 43 nm. After the powders were pressed and sintered at a temperature of 1573 K, the average size of crystallites grew to 65–83 nm. The shape of a hysteresis loop (the low coercivity Hc) showed that thespecimens were soft magnetic materials. The residual magnetic field induction Br decreased with the growing concentration of Cr3+ ions due to the weakening of the interaction between the spinel sublattices, whereas Hc increased at that. The increase of the Cr3+ ion content in the ferrite specimens diminished the value of specific saturation magnetization qs from 33.9 to 7.7 A m2/kg, which testifies that less magnetic Cr3+ ions substitute Fe3+ ones in the ferrite octahedral sublattice. The magnetic moments calculated for the proposed cation distribution in the framework of the N´eel two-sublattice model turned out some lower than the experimentally measured values, which can be explained as a manifestation of the tilted spin effect and the influence of a surface layer 0.22–2.01 nm in thickness with a violated magnetic structure. As the temperature was lowered to 77 K, the magnetic parameters of the ferrite cores increased owing to their superparamagnetic properties. The Curie temperature decreased from 831 to 685 K with the growth of Cr content. 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. Publishing house "Academperiodika" 2018-12-12 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018614 10.15407/ujpe62.11.0992 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 62 No. 11 (2017); 992 Український фізичний журнал; Том 62 № 11 (2017); 992 2071-0194 2071-0186 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018614/702 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018614/703 Copyright (c) 2018 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-05-01T08:47:53Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
ферит наночастинка коерцитивна сила питома намагнiченiсть насичення температура Кюрi |
| spellingShingle |
ферит наночастинка коерцитивна сила питома намагнiченiсть насичення температура Кюрi Bushkova, V. S. Магнiтний гiстерезис i температура кюрi нiкель-хромових феритiв, отриманих методом золь-гель за участi автогорiння |
| topic_facet |
ферит наночастинка коерцитивна сила питома намагнiченiсть насичення температура Кюрi ferrite nanoparticle coercivity specific saturation magnetization Curie temperature - |
| format |
Article |
| author |
Bushkova, V. S. |
| author_facet |
Bushkova, V. S. |
| author_sort |
Bushkova, V. S. |
| title |
Магнiтний гiстерезис i температура кюрi нiкель-хромових феритiв, отриманих методом золь-гель за участi автогорiння |
| title_short |
Магнiтний гiстерезис i температура кюрi нiкель-хромових феритiв, отриманих методом золь-гель за участi автогорiння |
| title_full |
Магнiтний гiстерезис i температура кюрi нiкель-хромових феритiв, отриманих методом золь-гель за участi автогорiння |
| title_fullStr |
Магнiтний гiстерезис i температура кюрi нiкель-хромових феритiв, отриманих методом золь-гель за участi автогорiння |
| title_full_unstemmed |
Магнiтний гiстерезис i температура кюрi нiкель-хромових феритiв, отриманих методом золь-гель за участi автогорiння |
| title_sort |
магнiтний гiстерезис i температура кюрi нiкель-хромових феритiв, отриманих методом золь-гель за участi автогорiння |
| title_alt |
Magnetic Hysteresis and Curie Temperature in Nickel-Chromium Ferrites Synthesized by Sol-Gel Auto-Combustion Method |
| description |
Nanopowders of nickel-chromium ferrites with the general formula NiCrxFe2−xO4 are synthesized, by using the sol-gel auto-combustion method. Specimens of all ferrite compositions had a cubic spinel structure. The average size of powder crystallites varied from 23 to 43 nm. After the powders were pressed and sintered at a temperature of 1573 K, the average size of crystallites grew to 65–83 nm. The shape of a hysteresis loop (the low coercivity Hc) showed that thespecimens were soft magnetic materials. The residual magnetic field induction Br decreased with the growing concentration of Cr3+ ions due to the weakening of the interaction between the spinel sublattices, whereas Hc increased at that. The increase of the Cr3+ ion content in the ferrite specimens diminished the value of specific saturation magnetization qs from 33.9 to 7.7 A m2/kg, which testifies that less magnetic Cr3+ ions substitute Fe3+ ones in the ferrite octahedral sublattice. The magnetic moments calculated for the proposed cation distribution in the framework of the N´eel two-sublattice model turned out some lower than the experimentally measured values, which can be explained as a manifestation of the tilted spin effect and the influence of a surface layer 0.22–2.01 nm in thickness with a violated magnetic structure. As the temperature was lowered to 77 K, the magnetic parameters of the ferrite cores increased owing to their superparamagnetic properties. The Curie temperature decreased from 831 to 685 K with the growth of Cr content. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018614 |
| work_keys_str_mv |
AT bushkovavs magnetichysteresisandcurietemperatureinnickelchromiumferritessynthesizedbysolgelautocombustionmethod AT bushkovavs magnitnijgisterezisitemperaturakûrinikelʹhromovihferitivotrimanihmetodomzolʹgelʹzaučastiavtogorinnâ |
| first_indexed |
2025-10-02T01:15:12Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:15:12Z |
| _version_ |
1851765124163960832 |