химический каталог




Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства

Автор А.И.Гусев

ьшением размера частиц она растет и во всем изученном интервале 1,8 К < d < 4,4 нм оказывается больше, чем К массивного ГЦК-кобальта. Размерная зависимость коэрцитивной силы Нс была измерена при 10 К, когда наночастицы всех размеров находились в ферромагнитном состоянии. Рост Я, с увеличением размера частиц n-Со вполне соответствует поведению однодоменных частиц. Результаты по размерным зависимостям Тв, К, Ис наночастиц кобальта хорошо согласуются с аналогичными данными для наночастиц других ферромагнитных металлов. Иначе обстоит дело с намагниченностью. Измерения показали, что при Т= 2 К наночастицы Со не достигают магнитного насыщения даже в поле 55 кЭ. По этой причине значения намагниченности насыщения /, были получены экстраполяцией зависимости /(1/Я) на бесконечно большое поле, т. е. 1/Я —» 0. Величина /, росла с уменьшением размера d и для частиц с d < 3,3 нм была больше, чем в случае массивного кобальта. Намагниченность насыщения самых мелких частиц Со {d = 18 нм) была на 20 % больше, чем Is массивного кобальта. Увеличение магнитного момента атома кобальта в наночастицах теоретически предсказано [361, 362] и экспериментально наблюдалось [363] на кластерах кобальта.

Нанокристаллический порошок у-?е2Ог (d ~ 4—7 нм) был синтезирован плазмохимический методом с применением СВЧ-генератора [364]. Магнитные измерения показали, что наночастицы y-Fe203 суперпарамагнитны с температурой блокирования Тв « 80 К. При понижении Т <ТВ частицы Y-Fe20, ведут себя как ферримагнетик, их остаточная намагниченность растет, достигая максимума при 20 К, а затем начинает уменьшаться.

Размерная зависимость температуры блокирования наночастиц Y-Fe263 размером от 3 до 10 нм, распределенных в полимерной матрице, определена в [365]. Зависимость TB(V) была близка к линейной и описывалась функцией вида (3.36). Для частиц объемом около 100 нм3 (d ~ 4—5 нм) Тв~ 75 К, что хорошо согласуется с результатами [364].

Исследование суперпарамагнетизма наночастиц Fe, распределенных в медной матрице, проведено в [176]. Исходная медь, содержащая около 0,01 ат. % растворенного Fe, была диамагнитна во всей изученной области температур 300—1225, полученная

101

для нее зависимость %(Т) хорошо согласуется с данными [366]. В результате интенсивной пластической деформации исходной меди методом равноканального углового прессования (истинная логарифмическая степень деформации е составляла 3,5) получена субмикрокристаллическая медь л-Cu с размером зерен 130— 150 нм и произошло выделение частиц железа, ранее растворенного в меди. Магнитные измерения выполняли в вакууме 1,3 10~3 Па (10~5 мм рт. ст.) на высокочувствительных магнитных весах в поле с индукцией 8,8 кГс. Для понимания результатов важна методика измерений: нагрев от 300 К до температуры отжига Т; выдержка в течение 1 ч при этой температуре и измерение восприимчивости в конце выдержки; охлаждение до 300 К и измерение восприимчивости; нагрев до следующей температуры отжига и т. д. (рис. 3.13). Температура отжига изменялась от 300 до 1225 К через каждые 25 К. Измерения, сделанные непосредственно при температуре отжига, относятся к температурной зависимости восприимчивости и обозначаются далее %(Т), измерения выполненные после отжига и последующего охлаждения до 300 К, — к отжиговой кривой и обозначаются далее Х(300,

102

сью железа в количестве 0,01 ат. % [368]. Зависимость восприимчивости от напряженности магнитного поля отсутствует.

Одним из наиболее интересных экспериментальных фактов, обнаруженных в [176], является скачок на отжиговой и температурной зависимостях магнитной восприимчивости при температуре Т„~ 425 К, соответствующей переходу субмикрокристаллической меди в крупнозернистую. Связан ли наблюдаемый скачок с изменением восприимчивости собственно меди? Основными вкладами в магнитную восприимчивость кристаллической меди являются диамагнетизм атомных остовов, спиновый парамагнетизм Паули и диамагнетизм Ландау электронов проводимости. Сумма этих вкладов для меди отрицательна и поэтому медь является диамагнетиком. Слабая квадратичная температурная зависимость восприимчивости [366] обусловлена паулиевским вкладом. В рассматриваемом случае восприимчивость п-Са по знаку положительна из-за выделения частиц железа. Более низкая восприимчивость субмикрокристаллической меди (см. рис. 3.14, зависимость %(300, Т)) могла быть следствием меньшей плотности состояний на уровне Ферми и эффективной массы электронов проводимости. Однако это не должно было привести к существенному изменению температурной зависимости. Поэтому объяснить разницу в значениях восприимчивости на отжиговой и температурной кривых «-Си после наноперехода (ДХ = Х(300> "Л - %{Т) при Т - 500 К) только изменением состояния меди невозможно. Выполненный в [176] анализ показал, что скачок % на отжиговой и температурной зависимостях восприимчивости при 425—450 К скорее всего связан с изменением не восприимчивости меди, а магнитного вклада от примеси железа, выделяющейся в виде наночастиц в стыках зерен меди.

Если предположит

страница 37
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Скачать книгу "Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства" (1.38Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда ноутбуков
MSI X299 Tomahawk AC
http://taxi-stolica.ru/nashi_avtomobili/avtobusi/avtobus_30_mest/
благодарность за пожертвование

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.10.2017)