Исследование ширины запрещенной зоны наноразмерных порошков ферритов»

Актуальность темы исследования заключается в том, что наноразмерные ферриты привлекают все большее внимание в связи с расширением областей их применения. Повышенный интерес к наноматериалам на основе ортоферритов иттрия и лантана со структурой перовскита вызван уникальными магнитными, оптическими и каталитическими свойствами. Введение двухзарядных допантов в решетку YFeO3 и LaFeO3 приводит к появлению у материалов качественно новых свойств. Нанокристаллические порошки ортоферритов иттрия и лантана проявляют свойства мультиферроиков, сочетая ферромагнитное и ферроэлектрическое упорядочение. Введение катионов допанта, например, Li+ , Na+ , Ca2+ , Sr2+ , Co2+ , Mg2+ , Al3+ , Mn3+ , Gd3+ и др., приводит к изменению магнитных характеристик нанопорошков. Цель работы заключается в исследовании ширины запрещенной зоны наноразмерных порошков ферритов.

---

Вас интересует где можно заказать написание курсовой работы по менеджменту организации? Work5 - вот ответ на ваш вопрос! Наши авторы выполняют самые качественные курсовые работы.

---

Основные задачи исследования для достижения поставленной цели: - выявить особенности настраиваемой ширины запрещенной зоны и коэрцитивную способность наночастиц ферритов; - описать и структурировать методы синтеза нанопорошков феррита; - исследовать и проанализировать определение ширины запрещенной зоны наноразмерных порошков ферритов. Достоверность полученных результатов обусловлена соответствием используемых методов поставленным задачам с учётом особенностей нанообъектов, воспроизводимостью результатов и применением комплекса современных методов физико-химического анализа. Структура работа состоит из введения, двух глав с подразделами, заключения и списка использованных источников.

В процессе написания работы достигнута цель исследования и решены поставленные задачи. Показано, что допирование нанокристаллических порошков феррита иттрия цинком методом совместного осаждения с последующей термообработкой вызывает немонотонное уменьшение размера кристаллитов от 60±6 нм х = 0 до 50±4 нм х = 0.2 (РФА), способствует увеличению удельной намагниченности от 0.242 А·м2 /кг для х = 0 до 0.556 А·м2 /кг для х = 0.2 (в поле 1250 кА/м). Наличие в образцах примеси ZnFe2O4 приводит к усилению ферромагнитного характера образцов. Установлено, что разработанная методика синтеза нанопорошков (1- x)YFeO3-δ:xВа2+ приводит к формированию частиц с размером от 30±2 нм для х = 0 до 55±5 для х = 0.1 (РФА), характеризующихся наличием магнитномягкой и магнитножесткой подрешеток в рамках одной химической фазы. Таким образом, основным методом синтеза наночастиц на основе феррита иттрия и лантана был выбран метод совместного осаждения катионов в водном растворе с последующим термическим отжигом в муфельной печи. Подводя итог рассмотрению используемых методов исследования синтезированных нанопорошков, можно отметить, что для корректного и полного определения размеров, структуры, состава и свойств нанопорошков необходимо учитывать данные всех методов. Это связано с особенностями подготовки проб, процесса измерения и анализа полученных результатов. В связи с этим в данной работе синтезированные наночастицы исследовали такими методами, как РФА (фазовый состав и размер частиц), ИКС (химический состав образцов), ПЭМ (размер и форма частиц), ТГА (температура фазообразовнаия), ЛРСМА, ААС (элементный состав), лазерная и спектральная эллипсометрия (толщина пленок), АСМ (морфология пленок), измерение магнитных свойств.

1. Бубликов К.В., Садовников А.В., Бегинин Е.Н., Шараевский Ю.П., Никитов С.А. Влияние металла на характеристики поперечных мод гибридных волн в слоистой структуре феррит-сегнетоэлектрик. – М.: 2021. В. 9. С. 88 – 96. 2. Влияние условий получения на размер и морфологию нанокристаллического ортоферрита иттрия / А. Т. Нгуен, [и др.] // Физика и химия стекла. – 2008. – Т. 34, № 6. – С. 992-998. 3. Вечерский С. И. Область существования и электрические свойства твердого раствора La1-xLixFeO3 / С. И. Вечерский, Н. Н. Баталов, Н. О. Есина, Г. Ш. Шехтман // Физика твердого тела. – 2004. – Т.46. № 8. – C.1433-1440 4. Демидов В.Е., Калиникос Б.А. Спектр дипольно-обменных спиновых волн в касательно намагниченных слоистых структурах металл–сегнетоэлектрик– ферромагнетик-сегнетоэлектрик–металл. // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 26. В. 7. С. 8–17. 5. Дроздовский А.В, Никитин А.А., Устинов А.Б., Калиникос Б.А. Теоретическое исследование сверхвысокочастотных свойств феррит-сегнетоэлектрического магнонного кристалла // Журнал технической физики. 2019. Т. 84. В. 7. С. 87-90. 6. Журавлев Г. И. Химия и технология ферритов / Г. И. Журавлев. – М.: Химия, 2020. – 192 с. 7. Калинкин А. Н. Применение BiFeO3 и Bi4Ti3O12 в сегнетоэлектрической памяти, фазовращателях фазированной антенной решетки и СВЧ-транзисторах НЕМТ / А. Н. Калинкин, Е. М. Кожбахтеев, А. Е. Поляков, В. М. Скориков // Неорганические материалы. – 2013. – Т. 49, № 10. – С. 1113-1125. 8. Карпова С. С. Функциональный состав поверхности и сенсорные свойства ZnO, Fe2O3 и ZnFe2O4 / С. С. Карпова, В. А. Мошников, С. В. Мякин // Физика и техника полупроводников. – 2013. – Т. 47, № 3. – С. 369-372. 9. Устинов А.Б., Калиникос Б.А. Мультиферроидные периодические структуры на основе магнонных кристаллов для электронно-перестраиваемых сверхвысокочастотных устройств. // Письма в ЖТФ. 2021. Т. 40. В. 13. С. 58-65. 10. Шеин И. Р. Зонная структура, магнитные и упругие свойства перовскитов SrFeO3 и LaFeO3 / И. Р. Шеин, К. И. Шеин, В. Л. Кожевников, А. Л. Ивановский //Физика твердого тела. – 2005. – Т. 47, № 11. – С. 1998-2003.