Випуски МФіНТ »  Том 42, випуск 11

Магнетні властивості наночастинок Cu/Cu$_2$O типу «ядро–оболонка», одержаних електроіскровим методом

А. О. Перекос$^{1}$, О. Д. Рудь$^{1}$, В. З. Войнаш$^{1}$, А. В. Гільчук$^{2}$, М. О. Голяткіна$^{2}$, В. В. Бондар$^{1}$, С. М. Коноплюк$^{3}$, В. М. Колесник$^{1}$, Є. Ю. Канюков$^{4}$, М. А. Каланда$^{4}$, С. Є. Дем’янов$^{4}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
$^{3}$Інститут магнетизму НАН та МОН України, бульв. Академіка Вернадського, 36б, 03142 Київ, Україна
$^{4}$Науково-практичний центр НАН Білорусі з матеріалознавства, вул. П. Бровки, 19, 220072 Мінськ, Республіка Білорусь

Отримано: 15.01.2020; остаточний варіант - 12.06.2020. Завантажити: PDF

Методом електроіскрового диспергування в дистильованій воді одержано сферичні наночастинки (НЧ) Cu/Cu$_2$O типу «ядро–оболонка» субмікронних розмірів. Показано, що отримані НЧ за кімнатної температури виявляють феромагнетні властивості, а величина їх питомої намагніченості насичення знаходиться в інтервалі від 0,1 до 3 Гс$\cdot$см$^3$/г. Висловлено припущення, що феромагнетні властивості ансамблів із НЧ Cu/Cu$_2$O типу «ядро–оболонка» пов’язані із виникненням локалізованих магнетних моментів на міжфазних поверхнях між ядрами НЧ та їх оболонками. Взаємодія цих локалізованих магнетних моментів і формування сумарних магнетних моментів окремих НЧ з їх наступним блокуванням за рахунок магнетної диполь-дипольної взаємодії чи в полі їх кристалографічної магнетної анізотропії, за гіпотезою авторів, може привести до скорельованої орієнтації магнетних моментів НЧ, тобто до створення в матеріалі феромагнетного стану.

Ключові слова: магнетні властивості, електроіскрове диспергування, наночастинки типу «ядро–оболонка», феромагнетизм.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i11/1481.html

PACS: 61.05.cp, 61.43.Gt, 61.46.Hk, 75.20.-g, 75.50.Cc, 75.75.-c

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. K. Kuraoka, T. Yazawa, and N. Murase, Molecular Crystals and Liquid Crystals Science and Technology. Section A. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 314: 273 (1998). Crossref
  2. A. V. Gilchuk, A. O. Perekos, Yu. Yu. Bacherikov, A. G. Zhuk, I. P. Vorona, V. R. Romanyuk, and Yu. M. Romanenko, Functional Materials, 26, No. 3: 489 (2019). Crossref
  3. Ai-ling Yang, Shun-pin Li, Yu-jin Wang, Le-le Wang, Xi-chang Bao, and Ren-qiang Yang, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 25, Iss. 11: 3643 (2015). Crossref
  4. G. Liu, Wei-jia Sun, Sha-Sha Tang, Shu-quan Liang, and J. Liu, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 25, Iss. 11: 3651 (2015). Crossref
  5. J. M. J. Santillán, F. A. Videla, D. C. Schinca, and L. B. Scaffardi, Proc. SPIE. Plasmonics: Metallic Nanostructures and Their Optical Properties X, 8457: 84572U (2012). Crossref
  6. S. Jang, Ch. Yoon, J. M. Lee, S. Park, and K. H. Park, Molecules, 21, Iss. 11: 1467 (2016). Crossref
  7. S. Kalidindi, U. Sanyal, and B. Jagirdar, Physical Chemistry, 10: 5870 (2008). Crossref
  8. Hao-Bo Li, Xinjian Xie, Weichao Wang, Yahui Cheng, Wei-Hua Wang, Luyan Li, Hui Liu, Gehui Wen, and Rongkun Zheng, APL Materials, 1, Iss. 4: 042106 (2013). Crossref
  9. К. В. Чуистов, А. П. Шпак, А. Е. Перекос, А. Д. Рудь, В. Н. Уваров, Успехи физ. мет., 4, № 4: 235 (2003). Crossref
  10. А. В. Булгаков, Н. М. Булгакова, И. М. Бураков, Н. Ю. Быков, А. Н. Волков, Б. Дж. Гаррисон, К. Гурье, Л. В. Жигилей, Д. С. Иванов, Т. Е. Итина, Н. И. Кускова, М. Кьеллберг, Е. Е. Б. Кэмпбелл, П. Р. Левашов, Э. Левегль, Ж. Лин, Г. А. Лукьянов, В. Марин, И. Озеров, А. Е. Перекос, М. Е. Поварницын, А. Д. Рудь, В. С. Седой, К. Хансен, М. Хеден, К. В. Хищенко, Синтез наноразмерных материалов при воздействии мощных потоков энергии на вещество (Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН: 2009).
  11. P. Ochin, A. V. Gilchuk, G. E. Monastyrsky, Y. Koval, A. A. Shcherba, and S. N. Zaharchenko, Materials Science Forum, 738–739: 451 (2013). Crossref
  12. В. И. Иверонова, Г. П. Ревкевич, Теория рассеяния рентгеновских лучей (Москва: Изд. МГУ: 1972).
  13. G. G. Monogodze, V. T. Cherepin, Y. G. Shkuratov, V. N. Kolesnik, and A. E. Chumikov, Icarus, 215, No. 1: 449 (2011). Crossref
  14. Таблицы физических величин. Справочник (Ред. И. К. Кикоин) (Moсква: Aтомиздат: 1976).
  15. G. N. Rao, Y. D. Yao, and J. W. Chen, J. Appl. Phys., 105: 093901 (2009). Crossref
  16. И. И. Новиков, Дефекты кристаллического строения металлов (Москва: Металлургия: 1983).
  17. D. Sarma, E. H. Hwang, and A. Kaminski, Solid State Commun., 127: 99 (2003). Crossref
  18. M. Maruyama and K. Kusakabe, J. Phys. Soc. Jpn., 73, No. 3: 656 (2004). Crossref
  19. Т. Л. Макарова, Физика и техника полупроводников, 38, вып. 6: 641 (2004).
  20. T. Makarova, Frontiers of Multifunctional Integrated Nanosystems. NATO Science Series II: Mathematics, Physics and Chemistry (Eds. E. Buzaneva and P. Scharff) (Dordrecht: Springer: 2004), p. 331. Crossref
  21. А. Л. Ивановский, Успехи физических наук, 177, № 10: 1083 (2007). Crossref
  22. J. Jung, T. Kim, M. Song, Y. Kim, and K. Yoo, J. Appl. Phys., 101: 093708 (2007). Crossref
  23. Surapaneni Meghana, Prachi Kabra, Swati Chakraborty, and Nagarajan Padmavathy, RSC Adv., 5: 12293 (2015). Crossref
  24. G. K. Paul, Y. Nawa, H. Sato, T. Sakurai, and K. Akimoto, Appl. Phys. Lett., 88: 141901 (2006). Crossref
  25. S. Lany, H. Raebiger, and A. Zunger, Phys. Rev. B, 76: 045209 (2007). Crossref
  26. В. В. Кокорин, А. Е. Перекос, Письма в ЖЭТФ, 27: 500 (1978).
  27. В. В. Кокорин, А. Е. Перекос, Физ. мет. металловед., 48, № 4: 750 (1979).
  28. В. В. Кокорин, И. А. Осипенко, Письма в ЖЭТФ, 29: 665 (1979).
  29. Р. С. Гехт, В. А. Игнатченко, Известия АН СССР, Серия физическая, 44, № 7: 1362 (1980).
  30. М. В. Медведев, Физ. мет. металловед., 88, № 1: 9 (1999).
  31. Е. З. Мейлихов, Р. М. Фарзетдинов, ЖЭТФ, 121, вып. 4: 875 (2002).
  32. Е. Е. Кокорина, М. В. Медведев, Физ. мет. металловед., 93, № 1: 5 (2002).
  33. М. В. Медведев, Физ. мет. металловед., 95, № 5: 3 (2003).
  34. С. В. Вонсовский, Магнетизм (Москва: Наука: 1971).

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2020 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»