химический каталог




Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства

Автор А.И.Гусев

ичии в CMK-Pd при Т < 500 К вакансионных комплексов, ока158

159

зывающих влияние на электронно-энергетический спектр палладия вблизи уровня Ферми.

Большинство работ по изучению магнитных свойств компактных нанокристаллических материалов выполнено на ферромагнитных металлах и сплавах. Намагниченность насыщения /„ температура Кюри Тс и коэрцитивная сила Н, компактированного нанокристаллического никеля nc-Ni (d = 10 нм) и монокристалла Ni были изучены в [432]. Магнитные измерения проводили в области температур от 5 до 680 К в поле напряженностью до 5,5 Т. При Т < 300 К намагниченность ис-Ni была меньше, чем /, монокристалла. Измерение температурной зависимости намагниченности nc-Ni в поле 0,017 Тл показало, что при температуре 510—545 К намагниченность резко снижается примерно на 20 %. Авторы [432] предположили, что это снижение связано с переходом ферромагнетик-парамагнетик в веществе границ раздела и поэтому для зернограничной фазы nc-Ni температура Кюри Тс = = 545 К. Дальнейший нагрев nc-Ni, сопровождающийся ростом зерен от 15 до 48 нм, приводил к уменьшению и полному исчезновению намагниченности при температуре Кюри 630 К, соответствующей Тс крупнозернистого никеля. При охлаждении от 650 до 450 К переход в ферромагнитное состояние происходит при 630 К и далее намагниченность плавно возрастает без каких-либо особенностей; значения намагниченности при охлаждении более высокие, чем при нагреве nc-Ni. Согласно [432], для Т- 0 К намагниченность nc-Ni составляет 0,52 и,в на атом в отличие от крупнозернистого никеля, для которого /, (0) = 0,6 и.в/атом. Коэрцитивная сила Нс nc-Ni в области температур 100—300 К не менялась и составляла около 10 Э. Самым необычным результатом [432] является понижение температуры Кюри nc-Ni, поэтому позднее те же авторы [554] вновь исследовали магнитные свойства nc-Ni, обратив внимание на примесь кислорода. Они обнаружили, что наблюдавшееся ранее необычное понижение намагниченности nc-Ni при 510—545 К является следствием наличия примесного кислорода, поэтому нет никаких оснований говорить об изменении температуры Кюри нанокристаллического никеля. Действительно, грубая оценка показывает, что каждый примесный атом кислорода снижает суммарный ферромагнетизм на величину, соответствующую вкладу от одного атома Ni [229].

О понижении Тс nc-Ni (d = 70—100 нм) на 30—40 К по сравнению с обычным крупнозернистым никелем сообщали авторы

160

[185]. Этот результат получен методом сканирующей калориметрии и измерением температурной зависимости намагниченности насыщения. Измерения зависимости IS(T) обнаружили, что при 300 К намагниченность nc-Ni (d = 100 нм) примерно на 10 % меньше, чем Is крупнозернистого (d ~ 1 мкм) никеля. Компактные образцы nc-Ni получены в [185] прессованием нанопорошка на воздухе и, конечно, содержали большое количество кислорода. Учитывая высокую чувствительность магнитных свойств никеля к примеси кислорода [555] и результаты [554], можно полагать, что наблюдавшиеся в [185] эффекты непосредственно не связаны с наносостоянием никеля, а являются следствием загрязнения нанокристаллического никеля кислородом.

Небольшое (около 3 %) снижение намагниченности CMK-Ni, полученного методом кручения под квазигидростатическим давг лением, отмечено в [556]. Размер зерен CMK-Ni предполагали равным 100—200 нм. Температурные зависимости восприимчивости х(7) образцов CMK-Ni имели вид, характерный для ферромагнетиков. При первоначальном нагреве пластически деформированных образцов CMK-Ni снижение восприимчивости при подходе к температуре Кюри происходило плавно, а в хорошо отожженных образцах CMK-Ni при подходе к Гс наблюдался резкий спад х— такой же, как для недеформированного никеля в области перехода ферромагнетик-парамагнетик. Восприимчивость деформированного Ni в результате последовательных отжигов увеличивалась до значений х, соответствующих исходному недеформированному никелю. Наблюдаемые аномалии магнитных свойств CMK-Ni авторы [556] объяснили тем, что часть наиболее мелких кристаллитов CMK-Ni находится в суперпарамагнитном состоянии. В этом случае CMK-Ni следует рассматривать как гетерогенный материал, восприимчивость которого является суперпозицией восприимчивостей ферромагнитной и супермагнитной составляющих.

Предложенное в [556] объяснение выглядит достаточно сомнительным. Авторы [556] предположили, что границы зерен находятся в аморфном состоянии и образуют вокруг зерен Ni парамагнитную оболочку, изолирующую зерна друг от друга. Однако многочисленные экспериментальные результаты показывают, что границы раздела даже в материалах с гораздо меньшим размером зерен сохраняют кристаллическую структуру (см. раздел 4). Кроме того, аморфный Ni находится в парамагнитном

161

состоянии только Т> 530 К и едва ли может быть хорошим магнитным изолятором при средней ширине границ 3 нм. Суперпарамагнитное поведение Ni может наблюдаться на частицах размером менее 10—15 нм [355] (см. также раздел 3.4). В CMK-Ni со средним размером зерен более 100 нм доля зерен с d < 10 нм пренебреж

страница 57
< 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
холодильник норд nrb 218 когда нужна разморозка
кухонный стол орлеан
подставки legnoart
chick coriya в москве

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
(26.04.2017)