Електричні та магнетні властивості полімерних нанокомпозитів на основі фериту ніклю, модифікованого сульфідом міді

Р. В. Мазуренко, С. Л. Прокопенко, Г. М. Гуня, Л. П. Сторожук, С. М. Махно, П. П. Горбик

Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка НАН України, вул. Генерала Наумова, 17, 03164 Київ, Україна

Отримано: 16.12.2021; остаточний варіант - 04.08.2022. Завантажити: PDF

Методою золь–ґель-автогоріння синтезовано нанорозмірний ніклевий ферит. Було проведено модифікування поверхні ніклевого фериту сульфідом міді з об’ємним вмістом від 0,2 до 0,42. Для композитів CuS/NiFe$_{2}$O$_{4}$ досліджено комплексну діелектричну та магнетну проникності в надвисокочастотному діяпазоні, електропровідність на низьких частотах та магнетні характеристики. Методою гарячого пресування одержано полімерні композити CuS/NiFe$_{2}$O$_{4}$–поліхлортрифторетилен (ПХТФЕ). При збільшенні вмісту сульфіду міді в полімерних композитах спостерігалось збільшення в 2–3 рази значень комплексної діелектричної проникности в НВЧ діяпазоні. Значення електропровідности для системи CuS/NiFe$_{2}$O$_{4}$–ПХТФЕ на 4–5 порядків величини нижчі, ніж для системи CuS/NiFe$_{2}$O$_{4}$–ПХТФЕ із збільшенням вмісту сульфіду міді в полімерних композитах. Зміна співвідношення провідної та магнетної складових у досліджуваній системі дає змогу створювати композити з реґульованою діелектричною та магнетною проникностями в надвисокочастотному діяпазоні.

Ключові слова: полімерний нанокомпозит, ферит ніклю, сульфід міді, комплексна діелектрична проникність, комплексна магнетна проникність, питома намагнетованість.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i09/1179.html

PACS: 61.46.-w, 72.80.Tm, 75.50.Gg, 75.75.+a, 77.22.Ch, 81.07.Bc


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. D. Wanasinghe, F. Aslani, G. Ma, and D. Habibi, Construction and Building Materials, 231: 117116 (2020). Crossref
  2. M. Green and X. Chen, Journal of Materiomics, 5, Iss. 4: 503 (2019). Crossref
  3. L. Li, S. Liu, and L. Longfei, J. Alloy Compd., 722: 158 (2017). Crossref
  4. E. Ghashghaei, S. Kheirjou, S. Asgari, and H. Kazerooni, C. R. Chimie, 21, Iss. 9: 862 (2018). Crossref
  5. H. Yang, T. Ye, Y. Lin, J. Zhu, and F. Wang, J. Alloys Compd., 683: 567 (2016). Crossref
  6. J. Xue, H. Zhang, J. Zhao X. Ou, and Y. Ling, J. Magn. Magn. Mat., 514: 167168 (2020). Crossref
  7. K. Egizbek, A.L. Kozlovskiy, K. Ludzik, M. V. Zdorovets, I. V. Korolkov, B. Marciniak, M. Jazdzewska, D. Chudoba, A. Nazarova, and R. Kontek, Ceramics International, 46, Iss. 10: 16548 (2020). Crossref
  8. P. Liu, Y. Huang, and X. Sun, Mater. Lett., 112: 117 (2013). Crossref
  9. J. Tang, K. Wang, Y. Lu, N. Liang, X. Qin, G. Tian, D. Zhang S. Feng, and H. Yue, J. Magn. Magn. Mat., 514: 167268 (2020). Crossref
  10. H. Tammareddy. K. Ramji, P. Siva Naga Sree, and B. V. S. R. N. Santhosi, Materials Today: Proceedings, 18, Part 1: 420 (2019). Crossref
  11. J. Liao, J. Qiu, G. Wang, R. Du, N. Tsidaeva, and W. Wang, J. Colloid Interface Sci., 604: 537 (2021). Crossref
  12. Y. K. Hsu, Y. C. Chen, and Y. G. Lin, Electrochim. Acta, 139: 401 (2014). Crossref
  13. Y. Wang, X. Zhang, P. Chen, H. Liao, and S. Cheng, Electrochim. Acta, 80: 264 (2012). Crossref
  14. X. Sun, M. Sui, G. Cui, L. Li, X. Li, X. Lv, F. Wu, and G. Gu, RSC Adv., 13: 17489 (2018). Crossref
  15. Y. Wang, X. Gao, X. Wu, W. Zhang, Q. Wang, and C. Luo, Ceramics International, 44, Iss. 8: 9816 (2018). Crossref
  16. J. Sun, Y. Shen, and X.-S. Hu, Polym. Bull., 75: 653 (2018). Crossref
  17. Y. Wang, X. Gao, W. Zhang, C. Luo, L. Zhang, and P. Xue, J. Alloys Compd., 757: 372 (2018). Crossref
  18. R. S. Yadav, I. Kuritka, J. Vilcáková, M. Machovský, D. Škoda, P. Urbánek, M. Masar, M. Goralik, M. Urbánek, L. Kalina, and J. Havlica, Nanomaterials, 9, Iss. 4: 621 (2019). Crossref
  19. S. Ebnesajjad, Fluoroplastics Volume 1: Non-Melt Processible Fluoropolymers—The Definitive User's Guide and Data Book (2nd Edition, eBook ISBN: 9781455732005 William Andrew Publishing: 2015), p. 718.
  20. B. Xu, T. Ding, Y. Zhang, Y. Wen, Z. Yang, and M. Zhang, Mater. Lett., 187: 123 (2017). Crossref
  21. L. N. Ganiuk, V. D. Ignatkov, S. N. Makhno, and P. N. Soroka, Ukr. Phys. J., 40: 627 (1995) (in Russian).
  22. L. P. Pavlov, Methods for Measuring the Parameters of Semiconductor Materials (Moscow: Vysshaya Shkola: 1987) (in Russian).
  23. A. Guinier, Rentgenografiya Kristallov [X-ray Crystallography] (Moscow: Gos. Izd-vo Fiz.-Mat. Lit: 1961) (in Russian).
  24. P. Scardi, M. Leoni, and R. Delhez, J. Appl. Crystallogr., 37: 381 (2004). Crossref
  25. S. Foner, Rev. Sci. Instrum., 30: 548 (1959). Crossref
  26. A. L. Petranovska, N. V. Abramov, S. P. Turanska, P. P. Gorbyk, A. N. Kaminskiy, and N. V. Kusyak, J. Nanostruct. Chem., 5: 275 (2015). Crossref
  27. J. G. Dunn and C. Muzenda, Thermochimica Acta, 369: 117 (2001). Crossref
  28. C. M. Simonescu, V. S. Teodorescu, O. Carp, L. Patron, and C. Capatina, J. Therm. Anal. Calorim., 88, Iss. 1: 71 (2007). Crossref
  29. N. D. Topor, L. P. Ogorodova, and L. V. Melchakova, Thermal Analysis of Minerals and Inorganic Compounds (Moscow: Publishing house of Moscow State University: 1987) (in Russian).
  30. E. I. Nefyodov and S. M. Smolskiy, Understanding of Electrodynamics, Radio Wave Propagation and Antennas (Scientific Research Publishing: Inc. USA: 2013).
  31. Y. Mamunya, L. Matzui, L. Vovchenko, O. Maruzhenko, V. Oliynyk, S. Pusz, B. Kumanek, and U. Szeluga, Composites Science and Technology, 170: 51 (2019). Crossref
  32. R. V. Mazurenko, S. L. Prokopenko, M. V. Abramov, G. M. Gunja, S. M. Makhno, and P. P. Gorbyk, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 19, No. 1: 111 (2021).
  33. S. L. Prokopenko, R. V. Mazurenko, G. M. Gunja, N. V. Abramov, S. M. Makhno, and P. P. Gorbyk, J. Magn. Magn. Mat., 494: 165824 (2020). Crossref
  34. R. V. Mazurenko, P. P. Gorbik, G. M. Gunya, and S. N. Makhno, Physics and Chemistry of Solid State, 17, No. 4: 482 (2016). Crossref
  35. R. D. Zysler, M. Vasquez-Mansilla, C. Arciprete, M. Dimitrijewits, D. Rodriguez-Sierra, and C. Saragovi, J. Magn. Magn. Mat., 224: 39 (2001). Crossref
  36. N. V. Abramov, S. P. Turanska, A. P. Kusyak, A. L. Petranovska, and P. P. Gorbyk, J. Nanostruct. Chem., 6: 223 (2016). Crossref
  37. L. Lv, J.-P. Zhou, Q. Liu, G. Zhu, X.-Z. Chen, X.-B. Bian, and P. Liu, Phys. E: Low-Dimens. Syst. Nanostructures, 43, Iss. 10: 1798 (2011). Crossref