Журнал неорганической химии, 2019, T. 64, № 5, стр. 463-472

Особенности магнитной и кристаллической структуры гексагонального феррита BaFe12 – х InxO19

В. В. Коровушкин 1, А. В. Труханов 12*, М. Н. Шипко 3, В. Г. Костишин 1, И. М. Исаев 1, А. Ю. Миронович 1, С. В. Труханов 12

1 Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС
119049 Москва, Ленинский пр-т, 4, Россия

2 Государственное научно-практическое объединение “Научно-практический центр Национальной академии наук по материаловедению”,
220072 Минск, ул. Бровки, 19, Республика Беларусь

3 Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина
153003 Иваново, ул. Рабфаковская, 34, Россия

* E-mail: truhanov86@mail.ru

Поступила в редакцию 10.10.2018
После доработки 29.10.2018
Принята к публикации 14.11.2018

Полный текст (PDF)

Аннотация

Изучено влияние легирующей добавки индия на магнитные свойства и кристаллическую структуру гексаферрита бария типа М. На основе данных мессбауэровской спектроскопии и магнитных измерений показано распределение ионов примеси по подрешеткам и их влияние на магнитные характеристики. Определена зависимость удельной намагниченности и коэрцитивной силы от локализации ионов индия в кристаллической структуре гексаферрита и от их содержания. Выявлено ослабление обменного взаимодействия между подрешетками при коэффициенте замещения х = 0.6 и изменение ориентации магнитного момента, определяемого углом θ.

Ключевые слова: гексаферрит бария, индий, подрешетки, мессбауэровская спектроскопия, магнитная структура, удельная намагниченность, коэрцитивная сила, петля гистерезиса, коэффициент замещения

ВВЕДЕНИЕ

Сильно коррелированные сложные оксиды переходных металлов привлекают интерес исследователей [15] из-за широкого разнообразия магнитных и электрических свойств и возможности ими управлять, варьируя химический состав [6, 7]. Данный класс материалов демонстрирует широкий спектр необычных электронных и магнитных явлений, обусловленный кооперативными эффектами зарядового и спин-орбитального упорядочения. Именно в этом классе материалов наиболее ярко проявляется мультиферроидность (сосуществование магнитного и сегнетоэлектрического упорядочения) [8, 9]. Интерес к исследованию гексаферритов М-типа и твердых растворов на их основе, замещенных диамагнитными ионами в различных концентрациях [10, 11], обусловлен их высокими функциональными свойствами.

Кристаллическая структура гексагональных ферритов М-типа и их твердых растворов имеет структуру магнитоплюмбита PbFe12O19, которая была впервые изучена в работе [12] в 1938 г. Эта структура хорошо описана в рамках пр. гр. P63/mmc (№ 194) с гексагональной элементарной ячейкой a = b ≈ 5.90 Å, c ≈ 23.30 Å, содержащей две молекулы на формульную единицу. Ионы железа распределены в пяти неэквивалентных кристаллографических положениях (анионное окружение): 2а, 4f2 и 12k – октаэдрическое, 2b – бипирамидальное и 4f1 – тетраэдрическое кислородное окружение. Эти соединения характеризуются сосуществованием сильных внутриподрешеточных обменных взаимодействий Гейзенберга и слабым конкурированием межподрешеточных обменных взаимодействий [13]. Как правило, внутриподрешеточные взаимодействия доминируют и образуют коллинеарную ферримагнитную структуру с большими энергиями обменных взаимодействий. Сильная корреляция внутриподрешеточных обменных взаимодействий [1416] и ослабление межподрешеточного обмена [1720] могут привести к образованию неколлинеарных нетипичных магнитных структур (конические, геликоидальные магнитные структуры и т.д.).

В литературе имеются многочисленные работы, посвященные исследованию замещенных гексагональных ферритов. Результаты таких исследований показывают, что даже при малых замещениях ионов Fe3+ ионами Al3+ Sc3+, In3+, Ga3+ [1418] и т.д. удается изменить магнитные параметры ферритов в десятки раз, поскольку среднее значение спинового момента иона железа в их структуре весьма чувствительно не только к его ближайшему окружению, но также зависит от числа и типа катионов во второй координационной сфере. Ослабление косвенного обменного взаимодействия с учетом дефектной структуры поликристаллических ферритов может служить причиной неколлинеарной магнитной структуры различного типа. Однако из-за сложного и неоднозначного влияния различных ионов-заместителей не всегда удается объяснить зависимость изменения магнитных параметров ферритов от их концентрации. Весьма отчетливо это прослеживается для гексагональных ферритов бария и стронция со структурой магнетоплюмбита, которые используют для изготовления постоянных магнитов [21] или устройств микроволновой техники и магнитных носителей информации [2225]. Известно, что структура гексаферритов весьма чувствительна к изоморфным замещениям ионов железа, однако экспериментально наблюдаемое изменение удельной намагниченности, коэрцитивной силы замещенных ферритов существенно отличается от вычисленных в рамках модели коллинеарного упорядочения спинов. В значительной мере это касается ферритов ВаFe12O19 и SrFe12O19, в которых часть ионов Fe3+ замещена In3+.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Исследование ферритов методами нейтронографии и мессбауэровской спектроскопии показывает, что даже незначительное замещение ионов железа ионами In3+ приводит к отклонению от осевой модели спинового упорядочения [26]. Объяснить концентрационную зависимость остаточной намагниченности, константы кристаллографической анизотропии и другие магнитные параметры даже с учетом неколлинеарности спинов ионов Fe3+ не всегда удается. В связи с этим представляется целесообразным получение дополнительной информации об особенностях распределения ионов In3+ в замещенных ферритах ВаF12  xInxO19 при малых значениях коэффициента замещения х (0.1–1.2).

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Объектами для исследования служили образцы поликристаллического гексаферрита BaFe12 – xInxO19, где x = 0.1, 0.3, 0.6, 0.9, 1.0 и 1.2. Образцы были изготовлены по известной керамической технологии из оксидов Fe2O3, In2O3 и карбоната BaCO3 марки “ос. ч.”, взятых в соответствующих пропорциях:

$\begin{gathered} {\text{В а С }}{{{\text{О }}}_{{\text{3}}}} + (6--х ){\text{F}}{{{\text{e}}}_{{\text{2}}}}{{{\text{O}}}_{{\text{3}}}} + x{\text{I}}{{{\text{n}}}_{{\text{2}}}}{{{\text{O}}}_{{\text{3}}}} = \\ = \,\,{\text{BaF}}{{{\text{e}}}_{{12}}}{{_{--}}_{{2x}}}{\text{I}}{{{\text{n}}}_{{{\text{2}}x}}}{{{\text{O}}}_{{{\text{19}}}}} + {\text{C}}{{{\text{O}}}_{2}}. \\ \end{gathered} $

Исходный образец подвергали синтезирующему обжигу на воздухе при 1200°C (6 ч), а затем спекали при 1300°C (6 ч). После спекания образец медленно охлаждали в печи (~100°C/ч) [27].

Для изучения особенностей кристаллической структуры и состава образца проводили мессбауэровские исследования на спектрометре Ms1104-Em с обработкой спектров по программе Univem Ms. Мессбауэровские спектры снимали при комнатной температуре (300 K). Изомерный сдвиг определяли относительно α-Fe.

Магнитные параметры: намагниченность насыщения Ms, коэрцитивную силу Нс, остаточную намагниченность Mr, форму петли гистерезиса измеряли на вибрационном магнитометре VSM 250 в магнитном поле напряженностью 20 кЭ при 300 K.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

На рис. 1 приведены данные рентгеновской дифракции керамических образцов BaFe12– xInxO19, где x = 0.1, 0.3, 0.6, 0.9, 1.0 и 1.2, полученные при комнатной температуре в интервале углов 10° < 2θ < < 80°. Установлено, что все образцы являются однофазными со структурой типа магнетоплюмбита. На риc. 2 представлены концентрационные зависимости параметров элементарной ячейки и объем элементарной ячейки этих образцов, рассчитанные по данным рентгеновской дифракции.

Рис. 1.

Спектры рентгеновской дифракции образцов BaFe12– xInxO19.

Согласно экспериментальным данным, все исследованные образцы BaFe12– xInxO19 (х = = 0.1–1.2) – однофазные составы с гексагональной элементарной ячейкой, описываемой пр. гр. P63/mmc (№ 194), на которую приходятся две формульные единицы (Z = 2). В исследованном концентрационном диапазоне замещения ионами In3+ структурные фазовые превращения не наблюдали. Результаты уточнения атомной структуры твердых растворов бариевых гексаферритов были получены методом Ритвельда. В ходе расчетов учитывали атомную и коллинеарную магнитную структуру (модель Гортера), а также тепловые колебания атомов в изотропном приближении. Отмечено, что с ростом содержания ионов индия при комнатной температуре параметры и объем элементарной ячейки увеличиваются (рис. 2). Это явление объясняется разными ионными радиусами иона-заместителя In3+ (${{r}_{{{\text{I}}{{{\text{n}}}^{{{\text{3 + }}}}}}}}$ = 0.94 Å) по сравнению с ионным радиусом Fe3+ (r = 0.645 Å), т.е. ${{r}_{{{\text{I}}{{{\text{n}}}^{{{\text{3 + }}}}}}}}$ > ${{r}_{{{\text{F}}{{{\text{e}}}^{{{\text{3 + }}}}}}}}.$ Изотропное и практически линейное изменение параметров ячейки обусловлено статистическим распределением катионов индия по ионным позициям (октаэдрическое, тетраэдрическое и бипирамидальное анионное окружение).

Рис. 2.

Концентрационные зависимости параметров (а и с) и объема (V) элементарной ячейки образцов BaFe12– xInxO19.

Рис. 3.

Полевые (а) и температурные (б) зависимости удельной намагниченности образцов BaFe12– xInxO19.

На риc. 3 представлены полевые (а) и температурные (б) зависимости удельной намагниченности исследуемых образцов. Полученные при обработке данных графиков магнитные характеристики (удельная и остаточная намагниченности, коэрцитивная сила и температура Кюри) при различных коэффициентах замещения х приведены на рис. 4. Точность измерения магнитных характеристик с использованием вибрационного магнитометра “Cryogenic LTD” соответствует 10–3 А м2, что свидетельствует о высокой чувствительности этого метода и полученных результатов.

Рис. 4.

Концентрационные зависимости основных магнитных параметров (удельная намагниченность, коэрцитивная сила, остаточная намагниченность, температура Кюри) для образцов BaFe12– xInxO19.

Из рис. 4 видно, что магнитные параметры ферритов существенно изменяются: с ростом коэффициента замещения все значения магнитных параметров снижаются. Наибольшее изменение претерпевают значения коэрцитивной силы (на 81%) и остаточной намагниченности (на 77%), причем последняя зависимость имеет экстремум. Наиболее заметное уменьшение коэрцитивной силы наблюдается в интервалах изменения х от 0.1 до 0.3 (37%) и от 0.9 до 1.2 (70%), остаточной намагниченности – при варьировании х в тех же интервалах: от 0.1 до 0.3 (42.9%) и от 0.9 до 1.2 (64.6%).

Снижение коэрцитивной силы может быть обусловлено замещением ионов Fe3+ ионами In3+ в бипирамиде 2b и изменением симметрии внутрикристаллического поля бипирамиды (2b) и октаэдров (4f2) и (12k), расположенного на границе шпинельного и гексагонального блоков. Такие изменения способны снизить асимметрию обменных взаимодействий Fe3+(12k)–O–Fe3+(2b) и Fe3+(4f2)–O–Fe3+(2b). Вышеуказанный механизм, вероятно, может проявляться при упорядоченной локализации ионов In3+. Однако такое предположение не согласуется с линейным уменьшением температуры Кюри ферритов с ростом коэффициента х (рис. 4г). Подобное изменение ТС свойственно для статистического распределения ионов In3+ в кристаллической решетке ферритов BaFe12 – xInxO19. В этом случае ионы In3+ с равной вероятностью должны были бы занимать позиции со спиновыми моментами ионов Fe3+, параллельными и антипараллельными общему магнитному моменту феррита. Однако подобная линейная зависимость не наблюдается на графиках коэрцитивной силы или остаточной намагиченности. Более того, это предположение также противоречит существующим результатам нейтронографических [28] и мессбауэровских исследований [29]. Авторы этих исследований констатировали, что ионы In3+ замещают ионы Fe3+, расположенные в позициях 2b и 4f2. При этом характер локализации не уточнялся. Вместе с тем для интерпретации наблюдаемых изменений магнитных свойств ферритов с ростом коэффициента замещения необходимо иметь достоверную информацию о характере распределения ионов In3+, так как именно это определяет особенности обменного взаимодействия в ферритах с различным содержанием индия. Такие сведения могут быть получены методом мессбауэровской спектроскопии с учетом использования современных методов математической обработки спектров.

Для лучшего понимания природы обменных взаимодействий и визуализации положения замещения катионов железа в различном кислородном окружении на рис. 5 представлено схематическое изображение кристаллической структуры гексаферрита М-типа с указанием основных анионных координаций.

Рис. 5.

Схематическое изображение кристаллической структуры гексаферрита М-типа с указанием основных анионных координаций.

На рис. 6 приведены мессбауэровские спектры исследованных ферритов BaFe12– xInxO19 при различных значениях коэффициента замещения х (0.1 ≤ х ≤ 1.2), которые представляют собой суперпозицию шести и более секстетов, соответствующих ядрам ионов Fe3+ в магнитонеэквивалентных положениях, параметры секстетов для таких положений приведены в табл. 1. Как видно из рис. 6 и табл. 1, параметры мессбауэровских спектров по отношению к спектру BaFe12O19 [30] изменяются уже при х = 0.1. В спектре феррита BaFe11.9In0.1O19 (рис. 6а) наблюдается дополнительный секстет С6. Кроме того, существенно снижается интегральная интенсивность линий секстетов С1 (подрешетка 12k) и C5 (подрешетка 2b). Квадрупольное расщепление и изомерный сдвиг дополнительного секстета С6 имеют значения, близкие к параметрам секстета С1, соответствующего подрешетке 12k. Это указывает на локализацию ионов In в координационных полиэдрах, имеющих общие ионы кислорода с позицией 12k.

Рис. 6.

Мессбауэровские спектры BaFe12– xInxO19: а – x = 0.1; б – x = 0.3.; в – x = 0.6; г – x = 0.9; д – х = 1.0; е – х = 1.2.

Таблица 1.  

Результаты мессбауэровских исследований BaFe12– xInxO19

Образец BaFe12– хInхO19 Компонент спектра Изомерный сдвиг δ, мм/с Квадрупольное расщепление Δ, мм/с Магнитные поля Hэф, кЭ Площади компонен-тов S, % Ширина линии Г, мм/с Угол θ, град
х = 0.1 C1-12k (Fe3+)VI 0.36 0.42 412 46.1 0.39 55.1
C2-4f2 (Fe3+)VI 0.39 0.19 514 16.0 0.32
C3-4f1 (Fe3+)IV 0.27 0.20 488 20.4 0.38
C4-2a (Fe3+)VI 0.34 0.01 505 7.3 0.31
C5-2b (Fe3+)V 0.26 2.18 402 4.5 0.31
C6-12k′(Fe3+)VI 0.39 0.53 346 5.7 0.58
х = 0.3 C1-12k (Fe3+)VI 0.35 0.41 406 38.9 0.41 55.2
C2-4f2 (Fe3+)VI 0.38 0.179 507 13.0 0.31
C3-4f1 (Fe3+)IV 0.26 0.19 479 20.1 0.40
C4-2a (Fe3+)VI 0.35 0.09 494 9.1 0.36
C5-2b (Fe3+)V 0.21 2.17 398 4.3 0.41
C6-12k′ (Fe3+)VI 0.37 0.48 345 9.7 0.54
C7-12k′′ (Fe3+)VI 0.37 0.54 313 4.9 0.46
х = 0.6 C1-12k (Fe3+)VI 0.35 0.42 403 24.1 0.54 51.8
C2-4f2 (Fe3+)VI 0.40 0.12 497 12.7 0.45
C3-4f1 (Fe3+)IV 0.28 0.15 463 17.5 0.77
C4-2a (Fe3+)VI 0.32 0.14 475 10.2 0.44
C5-2b (Fe3+)V 0.29 2.15 364 3.8 0.50
C6-12k′ (Fe3+)VI 0.41 0.52 314 9.8 0.64
C7-12k′′ (Fe3+)VI 0.39 0.43 353 14.3 0.72
C8-12k′′′ (Fe3+)VI 0.38 0.32 245 7.6 0.78
х = 0.9 C1-12k (Fe3+)VI 0.34 0.41 389 17.8 0.54 52.1
C2-4f2 (Fe3+)VI 0.38 0.14 480 10.1 0.49
C3-4f1 (Fe3+)IV 0.32 0.09 443 21.3 0.77
C4-2a (Fe3+)VI 0.33 0.08 459 10.0 0.45
C5-2b (Fe3+)V 0.25 2.16 361 3.3 0.38
C6-12k′ (Fe3+)VI 0.42 0.48 296 10.5 0.66
C7-12k′′ (Fe3+)VI 0.33 0.49 339 17.3 0.66
C8-12k′′′ (Fe3+)VI 0.44 0.46 220 9.7 0.77
х = 1.0 C1-12k (Fe3+)VI 0.34 0.41 397 18.3 0.50 52.8
C2-4f2 (Fe3+)VI 0.39 0.12 487 10.7 0.40
C3-4f1 (Fe3+)IV 0.32 0.05 453 18.5 0.68
C4-2a (Fe3+)VI 0.33 0.09 467 12.2 0.41
C5-2b (Fe3+)V 0.28 2.02 371 3.8 0.39
C6-12k′ (Fe3+)VI 0.41 0.52 310 11.3 0.58
C7-12k′′ (Fe3+)VI 0.37 0.42 347 14.6 0.62
C8-12k′′′ (Fe3+)VI 0.32 0.35 231 10.6 0.77
х = 1.2 C1-12k (Fe3+)VI 0.34 0.41 399 19.5 0.51 53.1
C2-4f2 (Fe3+)VI 0.40 0.15 492 8.8 0.40
C3-4f1 (Fe3+)IV 0.31 0.07 459 21.3 0.71
C4-2a (Fe3+)VI 0.33 0.12 473 11.4 0.49
C5-2b (Fe3+)V 0.27 2.16 370 3.7 0.42
C6-12k′ (Fe3+)VI 0.43 0.47 306 8.3 0.62
C7-12k′′ (Fe3+)VI 0.34 0.48 347 19.0 0.72
C8-12k′′′ (Fe3+)VI 0.49 0.37 223 8.0 0.77

Такими полиэдрами являются октаэдры 2а и 4f2, тетраэдр 4f1, бипирамида 2b. Уменьшение интенсивности секстета, соответствующего подрешетке 2b, указывает на локализацию в ней ионов In3+. Избирательное размещение ионов In3+ и уменьшение интенсивности секстета С1, а также меньшее значение магнитного поля на ядрах железа дополнительного секстета С6 указывают на обрыв обменной магнитной связи Fe(12k)–O–Fe(2b) и образование неэквивалентного положения ионов Fe3+ подрешетки 12k как 12k'. Такая избирательность сохраняется в ферритах BaFe12– xInxO19 с увеличением коэффициента замещения х. В частности, при х = 0.3 в спектре появляется дополнительный секстет С7, что сопровождается падением интегральной интенсивности секстета от ионов 12k (S12k) и некоторым уменьшением таковой от ионов 4f2 и 2b. Можно полагать, что секстет С7, обусловленный обрывом связи Fe3+(12k)–O–Fe3+(4f2), является неэквивалентным положением ионов Fe3+ позиции 12k, обозначенной как 12k''. Значительное уменьшение S12k не может быть объяснено только обрывом обменных связей Fe3+(12k)–O–Fe3+(2b) и Fe3+(12k)–O–Fe3+(4f2). Следовательно, наряду с локализацией ионов In3+ в позициях 2b и 4f2 возможно их размещение в позициях 12k. Такая локализация обеспечивает дальнейшее уменьшение остаточной намагниченности и коэрцитивной силы, что наблюдается на зависимости этих параметров от коэффициента замещения х (рис. 4). Увеличение коэффициента х до 0.6 приводит к появлению в мессбауэровском спектре феррита (рис. 6) еще одного дополнительного секстета С8 (неэквивалентное положение Fe3+ как 12k'''), что вызывает снижение интенсивности от подрешеток 4f2, 2b и 12k. В то же время вхождение ионов In3+ в позиции 4f2, 2b и 12k приводит к ослаблению межподрешеточного обменного взаимодействия между ионами позиций 4f1 и 4f2, с одной стороны, и 2b, 2а и 12k – с другой. Это приводит к изменению ориентации магнитного момента феррита, что видно по отклонению угла θ между магнитным моментом феррита и вектором γ-излучения от 55.2° при х = 0.3 до 51.8° при х = 0.6, т.е. появлению угловой магнитной структуры. Увеличение коэффициента замещения х до 0.9 приводит к дальнейшему снижению магнитных параметров и уменьшению интегральной интенсивности от ионов позиций 4f2, 2b и 12k. При этом, исходя из почти монотонного уменьшения удельной намагниченности, можно считать распределение ионов в диапазоне х = 0.3–0.9 равномерным.

Резкое изменение магнитных параметров наблюдается в диапазоне х = 0.9–1.2. Намагниченность в этом интервале резко уменьшается на 6 Ам2/кг, остаточная намагниченность – на 5.6 Ам2/кг, а коэрцитивная сила – на 16.9 кА/м. Этот факт невозможно объяснить замещением ионов Fe ионами индия, поскольку в мессбауэровских спектрах при х = 1.0 и 1.2 не отмечается снижения интегральных интенсивностей как от позиций 12k, 2b, так и от 2a. Учитывая, что намагниченность насыщения феррита при замещении в интервале 1.2 ≤ х ≤ 0.3 уменьшается на 12 Ам2/кг, а остаточная намагниченность ферритов снижается по сравнению с ферритом со значением х = = 0.9 почти в 3 раза и коэрцитивная сила почти в 2.5 раза, можно утверждать, что такое несоответствие магнитных и мессбауэровских параметров объяснимо лишь неколлинеарностью магнитных моментов от неэквивалентных положений ионов позиции 12k. Такое возможно в результате ослабления основных межподрешеточных связей Fe3+(4f2)–O–Fe3+(2b) и Fe3+(4f2)–O–Fe3+(12k), что приводит к формированию неколлинеарной магнитной структуры. Это также согласуется с изменением упругих констант кристаллической решетки. Известно, что свойства упругости и колебательные спектры атомов определяются характером обменных взаимодействий Fe–O–Fe, энергия которых зависит от относительной ориентации спинов взаимодействующих ионов Fe3+ [31]. В свою очередь, ионы Fe3+ подрешетки 2b имеют 6 обменных связей с ионами Fe3+, расположенными в подрешетке 4f2. При частичном разрыве таких связей вследствие локализации ионов In3+ в этой подрешетке ослабляется ориентирующее влияние магнитных моментов ионов Fe3+, локализованных в пятикратных координациях, на спиновую структуру, что способствует разориентации спиновых моментов ионов Fe3+ в других подрешетках и в первую очередь ионов с оборванными связями, производными от 12k. В результате антипараллельной ориентации формируется хаотичная угловая структура, определяемая местом локализации ионов In3+. Учитывая, что позиция 12k имеет кристаллическое поле, ориентированное под углом 71° к оси с, и может давать отрицательный вклад в константу анизотропии, определяюший вклад в трансформацию магнитной структуры индийзамещенного гексагонального гексаферрита бария вносит подрешетка 12k с ее производными. Изменение неколлинеарности магнитных моментов в диапазоне х = 0.6–1.2 отражается и на угле θ, который изменяется с 51.8° до 53.1°. Таким образом, разрыв определяющих связей ионов Fe3+ с ионами, расположенными в позициях 2b, 4f2 и 12k, способствует формированию неколлинеарной магнитной структуры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные исследования показывают, что существенные изменения магнитных свойств (удельная намагниченность, коэрцитивная сила) феррита BaFe12 – xInxO19 вызваны неупорядоченным распределением ионов In3+ в подрешетках 2b, 4f2 и 12k. Высокая чувствительность магнитных свойств этих ферритов к коэффициенту замещения х объясняется разрывом основных обменных связей Fe(12k)–O–Fe(2b), Fe(2b)–O–Fe(4f2) и Fe(12k)–O–Fe(4f2). В результате нарушения определенного количества таких связей вместо параллельной или антипараллельной ориентации спиновых моментов в структуре феррита формируется неупорядоченная угловая магнитная структура. Формирование таких структур начинается при значениях х ≥ 0.6 и обеспечивает уменьшение коэрцитивной силы в 3.3 раза и намагниченности насыщения в 1.3 раза. Такое изменение магнитных свойств гексагональных ферритов дает возможность использовать их в устройствах микроволновой техники.

Список литературы

  1. Ketsko V.A., Beresnev E.N., Kop’eva M.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2010. V. 55. № 3. Р. 427. [Кецко В.А., Береснев Э.Н., Копьёва М.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2010. Т. 51. № 3. С. 476.]

  2. Nipan G.D., Ketsko V.A., Stognij A.I. et al. // Inorg. Mater. 2010. V. 46. № 4. P. 429. [Нипан Г.Д., Кецко В.А., Стогний А.И. и др. // Неорган. материалы. 2010. Т. 46. № 4. С. 490.]

  3. Stognij A.I., Trukhanov A.V., Ketsko V.A. et al. // Inorg. Mater. 2011. V. 47. № 2. P. 204. [Стогний А.И., Труханов А.В., Кецко В.А. и др. // Неорган. материалы. 2011. Т. 47. № 2. С. 247.]

  4. Trukhanova A.V., Stognij A.I., Novitskii N.N. et al. // Inorg. Mater. 2011. V. 47. № 9. P. 1025. [Труханов А.В., Стогний А.И., Новицкий Н.Н. и др. // Неорган. материалы. 2011. Т. 47. № 9. С. 1128.]

  5. Trukhanov A.V., Stognij A.I., Trukhanov S.V. et al. // Crystallogr Rep. 2013. V. 58. № 3. P. 498. [Труханов А.В., Стогний А.И., Труханов С.В. и др. // Кристаллография 2013. Т. 58. № 3. С. 490.]

  6. Trukhanov S.V., Trukhanov A.V., Kostishin V.G. et al. // JETP. 2016. V. 123. № 3. P. 461. [Труханов С.В., Труханов А.В., Панина Л.В. и др. // ЖЭТФ. 2016. Т. 150. № 2(8). С. 536.]

  7. Smirnova M.N., Geras’kin A.A., Stognii A.I. et al. // Inorg. Mater. 2014. V. 59. № 7. P. 778. [Смирнова М.Н., Гераськин А.А., Стогний А.И. и др. // Журн. неорган. химии. 2014. Т. 59. № 7. С. 993.]

  8. Trukhanov A.V., Trukhanov S.V., Kostishin V.G. et al. // Phys. Solid. State. 2017. V. 59. № 4. P. 737. [Труханов А.В., Труханов С.В., Костишин В.Г. и др. // ФТТ. 2017. Т. 59. № 4. С. 721.]

  9. Turchenko V.A., Trukhanov A.V., Bobrikov I.A. et al. // Crystallogr. Rep. 2015. V. 60. № 5. P. 629. [Труханов А.В., Турченко В.А., Бобриков И.А. и др. // Кристаллография. 2015. Т. 60. № 5. С. 693.]

  10. Trukhanov S.V., Trukhanov A.V., Turchenko V.A. et al. // JMMM. 2016. 417. P. 130.

  11. Kojima H. // Ferromagnetic Materials / Ed. Wohlfahrt E.P. Amsterdam: North-Holland, 1982. V. 3. P. 305.

  12. Adelskold V. // Avk. Miner. A. 1938. V. 1. P. 12.

  13. Trukhanov S.V., Trukhanov A.V., Kostishyn V.G. et al. // Dalton Trans. 2017. V. 46. P. 9010.

  14. Trukhanov A.V., Panina L.V., Trukhanov S.V. et al. // Chin. Phys., B. 2016. V. 25. P. 016102-6.

  15. Vinnik D.A., Zherebtsov D.A., Mashkovtseva L.S. et al. // J. Alloys Compd. 2014. V. 615. P. 1043.

  16. Trukhanov A.V., Trukhanov S.V., Panina L.V. et al. // Ceram. Intern. 2017. V. 43. P. 5635.

  17. Trukhanov S.V., Trukhanov A.V., Kostishin V.G. et al. // JETP Lett. 2016. V. 103. P. 100.

  18. Trukhanov S.V., Trukhanov A.V., Kostishyn V.G. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 442. P. 300.

  19. Trukhanov A.V., Trukhanov S.V., Panina L.V. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 426. P. 487.

  20. Trukhanov S.V., Trukhanov A.V., Turchenko V.A. et al. // Ceram. Intern. 2018. V. 44. P. 290.

  21. Gutfleisch O., Willard M.A., Brück E. et al. // Adv. Mater. 2011. V. 3. P. 821.

  22. Pullar R.C. // Prog. Mater. Sci. 2012. V. 57. P. 1191.

  23. Башкиров Ш.Ш., Либерман А.Б., Синявский В.И. Магнитная микроструктура ферритов. Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1978.

  24. Tan G., Chen X. // J. Magn. Magn. Mater. 2013. V. 327. P. 87.

  25. Erenstein W., Mathur N.D., Scott J.F. // Nature. 2006. V. 442. P. 759.

  26. Башкиров Ш.Ш., Либерман А.Б., Грошев Е.Г. // Изв. РАН. Сер. хим. 1992. Т. 56. № 7. С. 124.

  27. Kostishin V.G., Chitanov D.N., Nalogin A.G et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2016. Т. 61. № 3. С. 279. doi 10.1134/S0036023616030116 [Костишин В.Г., Андреев В.Г., Читанов Д.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 2016. Т. 61. № 3. С. 294.]

  28. Намталишвили М.И., Алешко-Ожевский О.П., Ямзик И.И. // Физ. тверд. тела. 1971. Т. 9. № 10.

  29. Башкиров Ш.Ш., Ефимова Н.Н., Либерман А.Б. и др. // Укр. физ. журн. 1974. Т. 19. № 12. С. 1949.

  30. Шипко М.Н., Костишин В.Г., Коровушкин В.В. и др. // XIII Междунар. конф. “Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов”. Курск, 2016. Т. 2. С. 24.

  31. Игнатченко В.А., Кузьмин Е.В. // ФММ. 1966. Т. 22. № 4. С. 623.

Дополнительные материалы отсутствуют.