Золь - гель синтез и свойства нанокристаллических ферритов на основе системы Y2O3 - Fe2O3

• Автор: Динь Ван Так
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава I. Литературный обзор
1.1. Особенности структурного состояния нанокристаллических материалов
1.1.1. Общие сведения о наноразмерных структурах
1.1.2. Влияние размера нанокристаллов на их химическую активность, электрические и магнитные свойства
1.2. Методы синтеза нанокристаллических порошков сложных оксидов
1.2.1. Сравнительная характеристика методов синтеза нанокристаллических порошков сложных оксидов
1.2.2. Золь - гель метод получения нанопорошков сложных оксидов
1.3. Фазовые соотношения в системе Ре203 - У203, структура, свойства и
применение материалов на её основе
1.3.1 Фазовые соотношения и структура фаз в системе Ре20з
1.3.2. Материалы на основе системы У203 - Ре203, их свойства
и применение
Глава II. Объекты и методики исследования
2.1. Исходные материалы и предварительная обработка
2.2. Получение промежуточных продуктов и их свойства
2.3. Методы исследования структуры и свойства нанокристаллических ферритов на основе системы У203
2.3.1. Определение фазового состава, параметров кристаллической решетки
2.3.2. Методы определения размеров малых частиц
2.3.3. Определение элементного состава
2.3.4. Измерение магнитных характеристик полученных порошков
Глава III. Синтез, структура и свойства нанокристаллических перовскитов на основе системы У203

3.1. Синтез эталонных образцов YFe03
3.2. Получение нанопорошков YFe03 золь - гель методом, оптимизация их режимов синтеза и магнитные свойства
3.3. Синтез нанопорошков У!.хЬахРе03 золь-гель методом, их структура и магнитные свойства
3.3.1. Синтез нанопорошков Yi.xLaxFe03 золь - гель методом
3.3.2. Структура и физико-химические свойства наноразмерных частиц Yi-xLaxFe03
3.4. Синтез нанопорошков Yi.xCdxFe03 золь-гель методом, их структура и магнитные свойства
3.4.1. Синтез нанопорошков У].xCdxFe03 золь - гель методом
3.4.2. Структура и физико-химические свойства наноразмерных частиц Y,.xCdxFe03
Глава IV. Синтез, структура и свойства нанокристаллических гранатов на основе системы У203
4.1. Синтез эталонных образцов железо-иттриевого граната (ЖИГ) Y3Fe50i2
4.2. Золь - гель метод получения нанопорошков ЖИГ Y3Fe50i2, их структура
и магнитные свойства
4.3. Синтез нанопорошков Y3.xLaxFe50i2 золь-гель методом, их структура и магнитные свойства
4.3.1. Синтез нанопорошков Y3.xLaxFe5012 золь - гель методом
4.3.2. Структура и физико-химические свойства наноразмерных частиц Y3.xLaxFe50i2
Глава V. Механизм формирования нанокристаллических перовскитов и гранатов на основе системы У203 - Fe203 золь-гель методом
и интерпретация их свойств
Выводы
Список литературы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
НМ - наноматериалы
РФА - рентгенофазовый анализ
ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия
ЛРСМА - локальный рентгеноспектральный микроанализ
ДРС - динамическое рассеяние света

Необходимым условием образования ферритов со структурой граната является критерий, при котором радиус редкоземельного иона не превышает 0,114 нм [128, 129]. Этому условию отвечают ионы У3+, 8т3+, Еи3+, Оё3+ и др. Не образуют простых феррогранатов из-за больших размеров ионы Се3+, Ьа3+, Рг3+ и Ш3+.
Из всех феррит-гранатов имеет наибольшее значение и наиболее изучен феррит иттрия. Феррит-гранат иттрия УзЕе50[2 имеет узкую полосу ферромагнитного резонанса, что представляет большой интерес для техники СВЧ. Другие феррит-гранаты имеют полосу поглощения более 500э и у них нет никаких преимуществ перед более дешевыми шпинелями [129].
Отдельные соединения системы Ре203 - У203 были получены авторами [130]. По данным рентгенографических исследований смесей У203 и Ре203 обнаружились два химических соединения: У203 Ре203 и ЗУ203-5Ре203. В области, примыкающей к оксиду иттрия, обнаружены твердые растворы, пределы существования которых расширяются с повышением температуры (рис. 1.4).
В образцах, богатых оксидом железа, отожженных выше 1380°С, фаза представлена магнетитом Ре304 (на рисунке обозначена М). Линия, разграничивающая фазы а-Ре203 и Ре304, представлена на рисунке пунктиром.
Авторы [130] изучали методом закалки фазовые соотношения в тройной системе Ре203 - РеО - УРе03 и привели данные для двойной системы оксид железа - УРе03 при условии проведения опытов в атмосфере воздуха, кислорода и углекислого газа. Эти данные указывают на узкую область твердых растворов, примыкающую к оксиду железа.
В зависимости от внешней газовой среды температура инконгруэнтного плавления иттриево-железистого граната У3Ре5012 различна. Так, на воздухе эта температура равна 1555±3°С, в атмосфере кислорода - 1582±3°С и в атмосфере углекислого газа - 1495±7°С. Эвтектика между магнетитом и гранатом также имеет различную температуру