Синтез, структура і магнітні характеристики однодоменних наночастинок твердих розчинів (Fe 1-x Ni x )Fe 2 O 4

P. P. Gorbyk; I. V. Dubrovin; M. V. Abramov

doi:10.15407/hftp08.02.194

Синтез, структура і магнітні характеристики однодоменних наночастинок твердих розчинів (Fe_1-xNi_x)Fe₂O₄

DOI: https://doi.org/10.15407/hftp08.02.194

P. P. Gorbyk, I. V. Dubrovin, M. V. Abramov

Анотація

Синтезовано однодоменні наночастинки (НЧ) твердих розчинів (Fe_1-xNi_x)Fe₂O₄. Досліджено їхню кристалічну структуру, морфологію поверхні і магнітні характеристики методами рентгенофазового аналізу, растрової електронної мікроскопії та вібраційної магнітометрії. Визначено залежності намагніченності насичення та коерцитивної сили ансамблів НЧ від концентрації нікелю. Одержаний матеріал може бути використаний в мікро- та оптоелектроніці, електротехніці, біомедицині та інших областях.

Ключові слова

синтез; структура; магнітні характеристики; наночастинки; морфологія; електротехніка; біомедицина

Повний текст:

Посилання

1. Smit J., Wijn H.P. Ferrites. (Moscow: IL, 1962). [in Russian].

2. Kikoin I.K. Tables of physical quantities. Handbook edited. (Moscow: Atomisdat, 1976). [in Russian].

3. Chen D.-H., He X.-R. Synthesis of Nickel Ferrite Nanoparticles by Sol-Gel Method. Mater. Res. Bull. 2001. 36(7–8):1369. https://doi.org/10.1016/S0025-5408(01)00620-1

4. Son S., Taheri M., Carpenter E., Harris V.G., McHenry M.E. Synthesis of ferrite and nickel ferrite nanoparticles using radio-frequency thermal plasma torch. J. Appl. Phys. 91(10):7589. https://doi.org/10.1063/1.1452705

5. Chkoundali, S. Ammar S., Jouini N., Fiévet F., Molinié P., Danot M., Villain F., J.- Grenèche M. Nickel ferrite nanoparticles: elaboration in polyol medium via hydrolysis and magnetic properties. J. Phys.: Condens. Matter. 2004. 16(24): 4357. https://doi.org/10.1088/0953-8984/16/24/017

6. Shliomis M.I. Magnetic fluids. Advances in Physical Sciences. 1974. 112(3): 427.

7. Mathew D.S., Juang R.-Sh. An overview of the structure and magnetism of spinel ferrite nanoparticles and their synthesis in microemulsions. Chem. Eng. J. 2007. 129(1–3): 51. https://doi.org/10.1016/j.cej.2006.11.001

8. Vervey E.J.W. Electronic Conduction of Magnetite (Fe₃O₄) and its Transition Point at Low Temperatures. Nature. 1939. 144(3642): 327. https://doi.org/10.1038/144327b0

9. Medrano C., Schlenker M., Baruchel J., Espeso J., Miyamoto Y.C. Domains in the low-temperature phase of magnetite from synchrotron-radiation x-ray topographs. Phys. Rev. B. 1999. 59(2): 1185. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.59.1185

10. Sitidze Yu., Sato Kh. Ferrity [Ferrites]. (Moskow: Mir. 1964).

11. Frenkel J., Doefman J. Spontaneous and Induced Magnetisation in Ferromagnetic Bodies. Nature. 1930. 126: 274. https://doi.org/10.1038/126274a0

12. Kittel Ch. Theory of the Structure of Ferromagnetic Domains in Films and Small Particles. Phys. Rev. 1946. 70(11–12): 965. https://doi.org/10.1103/PhysRev.70.965

13. Neel L. Compt. Rend. 1947. 224: 1488.

14. Stoner E.C., Wohlfarth E.P. A Mechanism of Magnetic Hysteresis in Heterogenous Alloys. Phil. Trans. Roy. Soc. 1948. 240(826): 599. https://doi.org/10.1098/rsta.1948.0007

15. Kondorskii E.I. The nature of the high coercivity of ferromagnetic fine and the theory of a single-domain structure. Math. USSR Academy of Sciences. Physics.1952. XVI(4):398. [in Russian].

16. Brown W.F., Jr. Criterion for Uniform Micromagnetization. Phys. Rev. 1957. 105: 1479. https://doi.org/10.1103/PhysRev.105.1479

17. Vonsovskii S.V. Magnetizm. (Moscow: Nauka, 1971). [in Russian].

18. Petrov A.E., Kostygov A.N. Petinov V.I. Magnetic properties of small spherical iron particles in 4,2-300K. Solid State Physics. 1973. 15(10): 2927. [in Russian].

19. Abramov M.V. Magnetic fluid based on doxorubicin for cancer therapy applications. Surface. 2014. 6(21): 241. [in Russian].

20. Gorbik P.P., Mishchenko V.N., Abramov N.V., Troshchenko Y.N., Usov D.G. The magnetic properties of Fe₃O₄ nanoparticles obtained by chemical condensation and solid phase synthesis. Collection Chemistry, Physics and Technology of Surface. 2010. 16: 165. [in Russian].

21. Nepiyko S.A. Physical properties of small metallic particles. (Kiev: Naukova Dumka, 1975). [in Russian].

22. Gubin S.P., Koksharov Yu.A., Chomutov G.B., Jurkov G.Y. Magnetic nanoparticles: preparation methods, structure and properties. Russ. Chem. Rev. 2005.74(4):539. [in Russian].

23. Chen D.-X., Sun N., Gu H.-C. Size analysis of carboxydextran coated superparamagnetic iron oxide particles used as contrast agents of magnetic resonance imaging. J. App. Phys. 2009. 106: 63906. https://doi.org/10.1063/1.3211307

24. Araújo-Neto R.P., Silva-Freitas E.L., Carvalho J.F., Pontes T.R.F., Silva K.L., Damasceno I.H.M., Egito E.S.T., Dantas A.L., Morales M.A., Carriço A.S. Monodisperse sodium oleate coated magnetite high susceptibility nanoparticles for hyperthermia applications. J. Magn. Magn. Mater. 2014. 364: 72. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.04.001

25. Folen V.J. Crystalline Electric Fields in Spinel-Type Crystals. J. Appl. Phys. 1962. 33(3): 1084. https://doi.org/10.1063/1.1728610

26. Frei E.H., Shtrikman S., Treves D. Critical Size and Nucleation Field of Ideal Ferromagnetic Particles. Phys. Rev. 1957. 106: 446. https://doi.org/10.1103/PhysRev.106.446

27. Dillon J.F., Geschwind S., Jaccarino V. Ferromagnetic Resonance in Single Crystals of Manganese Ferrite. J. Appl. Phys. 1955. 26: 750.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ХІМІЯ, ФІЗИКА ТА ТЕХНОЛОГІЯ ПОВЕРХНІISSN 2518-1238 (Online), ISSN 2079-1704 (Print)// <![CDATA[ window.dataLayer = window.dataLayer || []; function gtag(){dataLayer.push(arguments);} gtag('js', new Date()); gtag('config', 'G-Z9QEL51GHQ'); // ]]>