Получение монокристаллов BaFe10,5Mn1,5O19 из раствора

Аннотация

Представлены результаты выращивания монокристаллов, исследования кристаллической структуры и магнитных свойств частично замещенного марганцем гексаферрита бария состава BaFe_12–xMn_xO₁₉. Монокристаллы были выращены из раствора на основе Na₂O методом спонтанной кристаллизации на воздухе с применением резистивной печи с прецизионным ПИД регулятором. Были получены черные непрозрачные гексагонально ограненные кристаллы BaFe_12–xMn_xO₁₉ со степенью замещения х = 1,5 размером до 8 мм.

Полученные кристаллы исследовали с помощью растровой электронной микроскопии (Jeol JSM7001F с энергодисперсионным спектрометром Oxford INCA X-max 80 для элементного анализа); порошковой дифрактометрии (Rigaku Ultima IV; измерения проводили в диапазоне углов от 10 до 80° со скоростью до 2 °/мин с использованием излучения CuKα); дифференциального термического анализа (Netzsch 449C Jupiter; образцы в платиновом тигле нагревали на воздухе со скоростью 2 °C/мин от 25 до 600 °C; температуры Кюри определяли как среднее арифметическое температур пиков плавления и кристаллизации); магнитометрии (Quantum Design, MPMS XL).

По полученным дифрактограммам были рассчитаны параметры решетки. Так, для состава BaFe_10,5Mn_1,5O₁₉ параметры решетки равны a = 5,8946(2) Å, c = 23,1870(6) Å, V = 697,73(3) ų.

Проведена оценка влияния марганца на значение температуры Кюри. Для степени замещения 1,5 установлено снижение от 455 до 380 °C.

По полученным петлям гистерезиса рассчитаны значения намагниченности насыщения и коэрцитивной силы. Для монокристаллических образцов состава BaFe_10,5Mn_1,5O₁₉ намагниченность насыщения составила 237,3 кА/м, коэрцитивная сила – 1 Э при комнатной температуре.