Фазовые превращения и магнитное состояние в наноразмерном металлооксидном соединении Sr2FeMoO6−δ
Н. Н. Крупа1, Н. А. Каланда2, М. В. Ярмолич2,3, С. Е. Демьянов2, М. В. Силибин3, И. В. Шарай1
1Институт магнетизма НАН и МОН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36б, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
2НПЦ НАН Беларуси по материаловедению, ул. П. Бровки, 19, 220072 Минск, Республика Беларусь
3Национальный исследовательский университет «МИЭТ», пл. Шокина, 1, 124498 Москва, Зеленоград, РФ
Получена: 22.03.2016. Скачать: PDF
Однофазные наноразмерные порошки Sr2FeMoO6−δ с различной степенью Р сверхструктурного упорядочения катионов Fe3+ и Mo5+ были получены цитрат-гель-методом при pH = 4, 6, 9 (Р = 65% для pH = 4, Р = 51% для pH = 6 и Р = 20% для pH = 9). Методами рентгенофазового, термогравиметрического анализов, атомно-силовой, сканирующей электронной микроскопии (АСМ, СЭМ) и динамического рассеяния света (ДРС-анализ) изучена последовательность фазовых превращений, установлены температурные интервалы образования и растворения сопутствующих фаз SrMoO4, SrCO3 и Fe3O4. На основании изучения последовательностей фазовых превращений при кристаллизации ферромолибдата стронция цитрат-гель-методом с pH = 4 исходного раствора были отработаны комбинированные режимы синтеза однофазного соединения Sr2FeMoO6−δ со средним размером зёрен 50–120 нм и максимальной (P = 88%) степенью сверхструктурного упорядочения катионов железа и молибдена. Согласно данным РФЭС анализа в полученных порошках Sr2FeMoO6−δ установлено смешанное валентное состояние катионов железа и молибдена, при котором с увеличением рН концентрация Fe2+ растёт, а концентрация Fe3+ уменьшается. Согласно данным температурных зависимостей намагниченностей, полученных в ZFC- и FC-режимах, в порошках ферримагнетика Sr2FeMoO6−δ установлено нестабильное суперпарамагнитное состояние при Т < 19 К. Обнаружено, что внешнее магнитное поле, превышающее значения магнитного поля анизотропии, стимулирует переход в наноразмерных зёрнах из метастабильного суперпарамагнитного состояния в стабильное суперпарамагнитное состояние. При этом в порошках при pH = 4 количество наноразмерных зёрен больше, чем при pH = 6 и 9, что обусловливает их большую намагниченность при Т = 4,2–19 К.
Ключевые слова: ферромолибдат стронция, сверхструктурное упорядочение катионов, перераспределение электронной плотности, намагниченность, суперпарамагнитное состояние, цитрат-гель-метод.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i01/0011.html
PACS: 61.72.Dd, 64.60.Cn, 75.50.Gg, 75.50.Tt, 75.75.Lf, 75.76.+j, 81.70.Pg