Материал: Микро- и наноструктурированные материалы. Репортаж из пятого измерения (Третьяков), 2008, c.182
Сферические микрочастицы La0,8Ag0,15MnO3, полученные пиролизом аэрозолей разбавленного водного раствора солей.
Снимок головного мозга мыши с введенными частицами La0,8Ag0,15MnO3 (магнитно-резонансная томография, слева), измерение магнитокалорического эффекта (повышение температуры образцов в переменном магнитном поле
Н=0,8Тл, частота-100кГц) для частиц фазы La0,8Ag0,15MnO3; для сравнения показано поведение наночастиц оксида железа в аналогичных условиях (справа).
101
«Наномалина» - оксидный продукт пиролиза ультразвуковых аэрозолей нитратных растворов солей 3d – элементов.
Нетоксичная стабильная суспензия магнитных наночастиц после растворения «соляных капсул» в воде.
102
Строение оболочек полых «соляных капсул», содержащих магнитные наночастицы оксида железа (III).
103
Сферические магнитные наночастицы оксида железа (III) в оболочке из олеиновой кислоты (справа), нанокристаллические частицы, полученные с использованием микроэмульсий (слева) и в результате стабилизации наночастиц гуминовыми веществами (вверху). Все фотографии получены с помощью ПЭМ.
104
8.МИКРО- И НАНОКОМПОЗИТЫ
Гексаферриты М-типа перспективны для производства постоянных магнитов и микроволновых резонаторов, а также для разработки носителей информации со сверхвысокой плотностью записи. Такие материалы должны обладать высокой коэрцитивной силой (Hc), а также характеризоваться субмикронным или нанометровым размером кристаллитов.
Установка для закалки расплава
Высокотемпературные сверхпроводники системы Bi-(Pb)-Sr-Ca-Cu-O, являются перспективными материалами для создания компактных электромоторов, сверхсильных магнитов, устройств на магнитной подвеске. Для подобных устройств необходимы материалы, характеризующиеся высокими величинами плотности критического тока (Jc).
Решением этих проблем является создание композиционных материалов, структурированных на субмикронном уровне. Ферримагнитный материал должен представлять собой совокупность высокодисперсных частиц гексаферрита, находящихся в немагнитной матрице. В свою очередь сверхпроводящий композит должен состоять из сверхпроводящей матрицы, в которой распределены частицы дисперсной фазы.
Для синтеза композитов на основе гексаферритов в данной работе в качестве промежуточного материала использовали оксидные стекла. После изучения процессов кристаллизации стекол различного химического состава при их термической обработке были идентифицированы кристаллизующиеся фазы и определены условия образования фазы гексаферрита. Установлена взаимосвязь морфологии частиц магнитной фазы с составом исходного стекла и параметрами термического воздействия, что позволило эффективно контролировать размер, форму и магнитные свойства частиц гексаферрита стронция в композите. Получены композиты, содержащие монокристаллические частицы гексаферрита стронция пластинчатой
формы (со средним диаметром изменяющимся от 50 нм до 1.2 мкм и с отношением диаметра к толщине от 1.4 до 5.5), частицы, имеющие форму усеченных параллельно основанию гексагональных бипирамид и частицы - сростки пластинчатых кристаллов.
В процессе кристаллизации стекла состава SrFe12O19+12Sr2B2O5 под действием микроволнового нагрева впервые наблюдалось образование композита с упорядоченным расположением частиц гексаферрита в боратной матрице. Дальнейшая оптимизация условий термообработки позволила получить образцы материалов на основе гексаферрита стронция, легированного алюминием, с рекордной для ферритов коэрцитивной силой 10150 Э.
Разработаны методы синтеза композитов на основе Bi2Sr2CaCu2O8+x сверхпроводника, содержащие субмикронные частицы химически совместимых оксидных фаз. Показано, что наличие дисперсной фазы способствует эффективному пиннингу магнитных вихрей и приводит к улучшению сверхпроводящих характеристик материала.
Порошок, состоящий из монодоменных частиц гесаферрита стронция, легированного алюминием. Получен растворением в разбавленной соляной кислоте стеклокерамического композита, характеризующегося рекордной коэрцитивной силой. Перспективный материал для изготовления постоянных магнитов.
д.х.н. П.Е. Казин, к.х.н. Д.Д. Зайцев, ст. Л.А. Трусов, ст. Е.А. Гравчикова, ст. С.Е. Кушнир,
группа магнетохимии
D.D. Zaitsev, P.E. Kazin, Yu.D. Tretyakov, M. Jansen. Synthesis and magnetic properties of glass-ceramic composites SrFe12O19–SrSiO3. JMMM. 2005. v. 292, p. 59-64
105