Синтез та магнiтна мiкроструктура наночастинок магнiєвих феритiв, замiщених цинком
Nano-sized magnesium-zinc powders are synthesized, by using the sol-gel autocombustion technology. On the basis of X-ray researches, the phase composition of non-magnetic substituted ferrite systems is determined. The resulting complex oxide powders are found to be agglomerated. The agglomerates con...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019139 |
| 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-2019139 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20191392019-04-14T21:19:06Z Synthesis and Magnetic Microstructure of Nanoparticles of Zinc-Substituted Magnesium Ferrites Синтез та магнiтна мiкроструктура наночастинок магнiєвих феритiв, замiщених цинком Ostafijchuk, B. K. Bushkova, V. S. Moklyak, V. V. Ilnitsky, R. V. ферит наночастинки катiонний розподiл мессбауерiвська спектроскопiя явище суперпарамагнетизму ferrite nanoparticles cation distribution M¨ossbauer spectroscopy superparamagnetism - Nano-sized magnesium-zinc powders are synthesized, by using the sol-gel autocombustion technology. On the basis of X-ray researches, the phase composition of non-magnetic substituted ferrite systems is determined. The resulting complex oxide powders are found to be agglomerated. The agglomerates consist of several nanoparticles with an average size of 18–32 nm. According to the cation distribution in magnesium-zinc ferrites, Zn2+ cations are found to occupy positions in the tetrahedral sublattice (A-sites) and displace Fe3+ cations into the octahedral sublattice (B-sites). The M¨ossbauer spectrum registered for the magnesium ferrite powder at room temperature shows two characteristic Zeeman sextets. For ferrites substituted with non-magnetic cations, the M¨ossbauer spectra are superpositions of several sextets and superposing doublets. The studies also show that the shape of Zeeman spectral lines depends on the particle size, which testifies to their superparamagnetic properties. The dependence of M¨ossbauer parameters such as the isomer shift, the quadrupole splitting, and the hyperfine magnetic field on the Zn2+ ion concentration is discussed. It is supposed that a change of the effective magnetic field with increasing the zinc content in magnesium-zinc ferrites is related to the fact that the substitution of Fe3+ cations by Zn2+ ones reduces the indirect exchange interaction between the A and B sublattices in ferrites with the spinel structure, which actually leads to their magnetic ordering. 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. Publishing house "Academperiodika" 2019-01-10 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019139 10.15407/ujpe60.12.1234 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 60 No. 12 (2015); 1234 Український фізичний журнал; Том 60 № 12 (2015); 1234 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe60.12 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019139/1070 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019139/1071 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
ферит наночастинки катiонний розподiл мессбауерiвська спектроскопiя явище суперпарамагнетизму ferrite nanoparticles cation distribution M¨ossbauer spectroscopy superparamagnetism - |
| spellingShingle |
ферит наночастинки катiонний розподiл мессбауерiвська спектроскопiя явище суперпарамагнетизму ferrite nanoparticles cation distribution M¨ossbauer spectroscopy superparamagnetism - Ostafijchuk, B. K. Bushkova, V. S. Moklyak, V. V. Ilnitsky, R. V. Синтез та магнiтна мiкроструктура наночастинок магнiєвих феритiв, замiщених цинком |
| topic_facet |
ферит наночастинки катiонний розподiл мессбауерiвська спектроскопiя явище суперпарамагнетизму ferrite nanoparticles cation distribution M¨ossbauer spectroscopy superparamagnetism - |
| format |
Article |
| author |
Ostafijchuk, B. K. Bushkova, V. S. Moklyak, V. V. Ilnitsky, R. V. |
| author_facet |
Ostafijchuk, B. K. Bushkova, V. S. Moklyak, V. V. Ilnitsky, R. V. |
| author_sort |
Ostafijchuk, B. K. |
| title |
Синтез та магнiтна мiкроструктура наночастинок магнiєвих феритiв, замiщених цинком |
| title_short |
Синтез та магнiтна мiкроструктура наночастинок магнiєвих феритiв, замiщених цинком |
| title_full |
Синтез та магнiтна мiкроструктура наночастинок магнiєвих феритiв, замiщених цинком |
| title_fullStr |
Синтез та магнiтна мiкроструктура наночастинок магнiєвих феритiв, замiщених цинком |
| title_full_unstemmed |
Синтез та магнiтна мiкроструктура наночастинок магнiєвих феритiв, замiщених цинком |
| title_sort |
синтез та магнiтна мiкроструктура наночастинок магнiєвих феритiв, замiщених цинком |
| title_alt |
Synthesis and Magnetic Microstructure of Nanoparticles of Zinc-Substituted Magnesium Ferrites |
| description |
Nano-sized magnesium-zinc powders are synthesized, by using the sol-gel autocombustion technology. On the basis of X-ray researches, the phase composition of non-magnetic substituted ferrite systems is determined. The resulting complex oxide powders are found to be agglomerated. The agglomerates consist of several nanoparticles with an average size of 18–32 nm. According to the cation distribution in magnesium-zinc ferrites, Zn2+ cations are found to occupy positions in the tetrahedral sublattice (A-sites) and displace Fe3+ cations into the octahedral sublattice (B-sites). The M¨ossbauer spectrum registered for the magnesium ferrite powder at room temperature shows two characteristic Zeeman sextets. For ferrites substituted with non-magnetic cations, the M¨ossbauer spectra are superpositions of several sextets and superposing doublets. The studies also show that the shape of Zeeman spectral lines depends on the particle size, which testifies to their superparamagnetic properties. The dependence of M¨ossbauer parameters such as the isomer shift, the quadrupole splitting, and the hyperfine magnetic field on the Zn2+ ion concentration is discussed. It is supposed that a change of the effective magnetic field with increasing the zinc content in magnesium-zinc ferrites is related to the fact that the substitution of Fe3+ cations by Zn2+ ones reduces the indirect exchange interaction between the A and B sublattices in ferrites with the spinel structure, which actually leads to their magnetic ordering. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019139 |
| work_keys_str_mv |
AT ostafijchukbk synthesisandmagneticmicrostructureofnanoparticlesofzincsubstitutedmagnesiumferrites AT bushkovavs synthesisandmagneticmicrostructureofnanoparticlesofzincsubstitutedmagnesiumferrites AT moklyakvv synthesisandmagneticmicrostructureofnanoparticlesofzincsubstitutedmagnesiumferrites AT ilnitskyrv synthesisandmagneticmicrostructureofnanoparticlesofzincsubstitutedmagnesiumferrites AT ostafijchukbk sinteztamagnitnamikrostrukturananočastinokmagniêvihferitivzamiŝenihcinkom AT bushkovavs sinteztamagnitnamikrostrukturananočastinokmagniêvihferitivzamiŝenihcinkom AT moklyakvv sinteztamagnitnamikrostrukturananočastinokmagniêvihferitivzamiŝenihcinkom AT ilnitskyrv sinteztamagnitnamikrostrukturananočastinokmagniêvihferitivzamiŝenihcinkom |
| first_indexed |
2023-03-24T08:57:18Z |
| last_indexed |
2023-03-24T08:57:18Z |
| _version_ |
1795757664405291008 |