Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2025

Идентификатор DOI: 10.61011/FTT.2025.08.61323.194-25

Ключевые слова: nanostructure, magnetic properties, Moessbauer effect, magnetic circular dichroism, faraday effect

Аннотация: Наночастицы (НЧ) смешанных Zn-Co и Mg-Co ферритов с формулами Zn_1-xCo_xFe₂O₄ и Mg_1-xCo_xFe₂O₄, где x=0.0, 0.2 и 0.4, были синтезированы автотермическим методом с использованием цитратного прекурсора в качестве катализатора, инициирующего термическую реакцию. Рентгеновские дифракционные картины показали, что НЧ всех составов представляют собой нанокристаллы пространственной группы Fd-3m. Мёссбауэровская спектроскопия ⁵⁷Fe показала, что все ионы Co²⁺ в Mg-Co-феррите занимают только октаэдрические позиции, а ионы Fe³⁺ распределены приблизительно поровну между октаэдрическими и тетраэдрическими позициями. В НЧ Zn-Co-феррита ионы Co²⁺ распределены приблизительно поровну между этими позициями, а ионы Fe³⁺ локализованы преимущественно в октаэдрических позициях. Магнитные измерения демонстрируют большие значения намагниченности насыщения в обоих случаях, но высокую коэрцитивную силу H_c в первом случае и низкую --- во втором. Впервые получены спектры эффекта Фарадея и магнитного кругового дихроизма для таких смешанных ферритов, и проанализирована их зависимость от природы немагнитного иона и концентрации кобальта. В частности, проведенный анализ позволил однозначно связать интенсивный пик в ближней инфракрасной области со спин-разрешенным электронным переходом в ионах Co²⁺, находящихся в октаэдрических позициях. Mixed Zn-Co and Mg-Co ferrite nanoparticles (NPs) with the formulas Zn1-xCoxFe2O4 and Mg1-xCoxFe2O4 where x was equal to 0.0, 0.2, and 0.4 were synthesized via auto- combustion method using citrate precursor as a catalyst that initiates a thermal reaction. X-ray diffraction patterns showed that for all compositions, NPs are nanocrystals of the Fd-3m space group. 57Fe Moessbauer spectroscopy showed all Co2+ ions in Mg-Co ferrite to occupy the octahedral positions only and Fe3+ ions to be distributed approximately equally between octahedral and tetrahedral positions. In Zn-Co ferrite NPs, Co2+ ions are distributed approximately evenly between these interstitial positions, and Fe3+ ions are localized preferably in octahedral positions. Magnetic measurements demonstrate large values of saturation magnetization, Ms, in both cases but high coercivity, Hc, in the first case and low coercivity in the second one. Spectra of the Faraday effect and magnetic circular dichroism were obtained for such mixed ferrites for the first time and their dependence on the nature of the non-magnetic ion and cobalt concentration was analyzed. In particular, the analysis carried out allowed us to associate unambiguously the strong peak in the near infrared region with the spin allowed crystal field electron transition in Co2+ ions situated in octahedral positions

Журнал: Физика твердого тела

Выпуск журнала: Т. 67, № 8

Номера страниц: 1498-1507

ISSN журнала: 03673294

Место издания: Санкт-Петербург

Издатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук

• Соколов А.Э. (Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН)
• Эдельман И.С. (Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН)
• Иванова О.С. (Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН)
• Иванцов Р.Д. (Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН)
• Петров Д.А. (Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН)
• Князев Ю.В. (Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН)
• Thakur A. (Amity University)
• Thakur P. (Amity University)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК