Синтез и структура керамики бизамещенного гексаферрита M-типа BaFe(11,5-x)Ti0,5AlxO19

Авторы

  • Иброхими Ашурали Солизода Автор
  • Владимир Евгеньевич Живулин Автор
  • Дарья Петровна Шерстюк Автор
  • Андрей Юрьевич Стариков Автор
  • Евгений Алексеевич Трофимов Автор
  • Ольга Владимировна Зайцева Автор
  • Денис Александрович Винник Автор

Аннотация

Развитие научно-технического прогресса невозможно без создания новых функциональных материалов. Одним из классов таких материалов являются гексагональные ферриты. Наличие у них уникальных физических свойств делает их незаменимым материалом для производства элементов высокочастотной электроники.

Широкое внедрение в повседневную жизнь высокочастотной электроники за последнее десятилетие вызвало большой интерес к гексагональным ферритам. Число публикаций, посвященных синтезу моно- и бизамещенных ферритов с каждым годом заметно возрастает.

Модификация химического состава феррита путем замещения части атомов железа другим элементом, без изменения его структуры, приводит к изменению физических свойств материала. Варьирование свойств конечного феррита путем изменения его химического состава представляет интерес и является перспективным для точной настройки свойств материала под конкретную задачу.

Целью представленной работы является экспериментальное изучение возможности синтеза феррита со структурой магнетоплюмбита, в котором атомы железа частично замещены атомами Al и Ti. Обзор научной литературы по данной проблеме показал отсутствие публикаций по ферритам с таким набором замещающих элементов.

В качестве методов исследования в данной работе применяли рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ, электронную микроскопию и энергодисперсионную рентгеновскую спектроскопию.

В представленной работе приведены результаты экспериментального исследования возможности получения бизамещенного феррита M-типа состава BaFe(11,5 - x)Ti0,5AlxO19, где x(Al) = 0,1; 0,5; 1. В качестве метода получения образцов использовали твердофазный синтез. Данный метод лишен технологических трудностей и является перспективным с точки зрения его масштабирования для синтеза феррита. Спекание образцов производили при трех различных температурах: 1300, 1350 и 1400 °С. В работе показано, что в диапазоне температур 1300–1400 °С происходит формирование монофазных образцов. Произведен расчет параметров кристаллической решетки. Выявлено влияние температуры и концентрации замещающего элемента на изменение параметров кристаллической решетки материала.

Исследование методом электронной микроскопии позволило выявить наличие скрытой микропористости образцов.

Биографии авторов

  • Иброхими Ашурали Солизода
    инженер-исследователь
  • Владимир Евгеньевич Живулин
    канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник лаборатории роста кристаллов НОЦ «Нанотехнологии»,
  • Дарья Петровна Шерстюк
    инженер-исследователь, студент кафедры материаловедения и физико-химии материалов
  • Андрей Юрьевич Стариков
    инженер-исследователь, аспирант кафедры материаловедения и физико-химии материалов
  • Евгений Алексеевич Трофимов
    профессор кафедры материаловедения и физико-химии материалов
  • Ольга Владимировна Зайцева
    аспирант кафедры материаловедения и физико-химии материалов
  • Денис Александрович Винник
    доктор химических наук, доцент, заведующий кафедрой материаловедения и физико-химия материалов

Опубликован

2020-11-23