химический каталог




Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства

Автор А.И.Гусев

щий этому объему линейный размер. Оказывается, на каждую суперпарамагнитную частицу приходится частица меди диаметром 128 нм до наноперехода и 150 нм после него. Эти размеры по порядку величины совпадают с размерами зерен меди в образце до перехода и после него, поэтому можно предположить, что частицы примеси распределены в меди равномерно и

107

на каждое медное зерно приходится одна частица железа. Она может находиться, например, в стыке, т. е. в узле соединения нескольких зерен. При укрупнении зерен меди вследствие перехода из субмикрокристаллического состояния в более крупнозернистое число стыков зерен уменьшается и атомы примесного железа вынуждены диффундировать по поверхности зерен меди в остающиеся узлы. При этом имеющиеся наночастицы примеси укрупняются и число их уменьшается. Аналогичные процессы происходят и при более высоких температурах отжига, когда рост зерен меди продолжается.

В интервале температур 450—600 К отжиговая зависимость Х(300, 7) (см. рис. 3.14) практически постоянна. Следовательно, состояние суперпарамагнитной примеси, т. е. число и размер частиц, при нагреве в этом температурном интервале и последующем охлаждении не меняется. Для температурной зависимости %(Т) это подтверждается результатами расчета (рис. 3.15, кривые 1 и 2), из которого следует, что растворение железа при 450— 600 К пренебрежимо мало. Наблюдаемый после отжига при температурах от 650 до 975 К рост восприимчивости х(300, Т) (см. рис. 3.14) примерно на МО-7 эме/г частично связан с увеличением размеров суперпарамагнитных частиц в охлажденной до 300 К меди и соответственно с ростом вклада от примеси при 300 К. Однако этим можно объяснить повышение х(300, Г) лишь на величину примерно 2- Ю-8 эме/г. Остальное повышение восприимчивости связано с другими факторами, например, с меньшей намагниченностью насыщения М5 наночастиц в сравнении с массивным кристаллом или выделением большего количества ферромагнитной фазы при охлаждении. Согласно [176], понижение восприимчивости в интервале 1000—1225 К наблюдается лишь при большой скорости охлаждения образца, т. е. при закалке высокотемпературного состояния, когда вся ферромагнитная примесь растворена в меди. Если охлаждение после отжига проводить медленно, то примесь железа успевает выделиться в ферромагнитную фазу и наблюдаемое на рис. 3.14 уменьшение восприимчивости Х(300, Т) после максимума отсутствует.

Исследование [176] показало, что измерение магнитной восприимчивости является информативным методом изучения поведения ферромагнитных наночастиц в диамагнитной матрице. Наличие ее препятствует интенсивному росту наночастиц при

108 температуре структурной релаксации соответствующего ферромагнитного поликристалла и тем самым значительно увеличивает температурный интервал существования наносостояния ферромагнетика.

3.5. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Рассеяние и поглощение света наночастицами по сравнению с макроскопическим твердым телом имеет ряд особенностей [370]. Экспериментально наиболее отчетливо они проявляются при изучении большого числа частиц. Так, коллоидные растворы и гранулированные пленки могут быть интенсивно окрашены вследствие специфических оптических свойств наночастиц. Классическим объектом изучения оптических свойств дисперсных сред является золото. Еще Фарадей обратил внимание на подобие цвета коллоидного раствора и пленки золота и высказал предположение о ее дисперсном строении. При поглощении света тонкозернистыми пленками металлов в видимой части спектра появляются пики поглощения, отсутствующие у массивных металлов, в которых оптическое поглощение электронами проводимости происходит в широком диапазоне длин волн X. Например, гранулированные пленки из частиц Аи диаметром 4 нм в области X 560—600 нм имеют отчетливо выраженный максимум поглощения [371, 372]. Спектры поглощения наночастиц Ag, Си, Mg, In, Li, Na, К также имеют максимумы в оптическом диапазоне [10, 373]. Еще одной особенностью гранулированных пленок является уменьшение их поглощения при переходе из видимой в инфракрасную область спектра в отличие от сплошных металлических пленок, у которых оно растет с увеличением длины волны [10, 372, 374—378].

Размерные эффекты оптических свойств существенны для наночастиц, размер которых заметно меньше длины волны и не превышает 10—15 нм [195, 370]. Различия спектров поглощения наночастиц и массивных металлов обусловлены различием их диэлектрической проницаемости е = е, + I'E2. Для наночастиц с дискретным энергетическим спектром она зависит как от их размера, так и от частоты излучения. Более того, значение диэлектрической проницаемости зависит от частоты не монотонно, а осциллирует вследствие переходов между электронными состоя109

ниями [379]. Минимальное число частиц, необходимое для экспе риментального исследования оптических свойств, составляет не менее 10'". Поскольку практически невозможно получить 10'°— 10" частиц одинакового размера и формы, то в реальном эксперименте для ансамбля частиц эти осцилляции сглаживаются. Тем не менее даже усредненно

страница 39
< 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
камера заднего вида audi a3
костюмы спортивные (парадные) в екатеринбурге
олимпийский проспект д 16 стр 1 8 подъезд 2 этаж
аренда микроавтобуса на 10 человек

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
(07.12.2016)