ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ ЖЕЛЕЗА В КАНАЛАХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК
Любутин И.С., Фролов К.В., Аносова О.А., Покатилов В.С., Окотруб А.В., Кудашов А.Г., Шубин Ю.В., Булушева Л.Г.

Received: March 9, 2009

PACS: 76.80.+y, 61.46.Fg, 75.75.+a

DJVU (327.7K)

PDF (608.3K)

Исследованы структура, фазовый состав и магнитные свойства углеродных нанотрубок, заполненных наночастицами железа и полученных методом термолиза смеси ферроцена и фуллерена C₆₀ или ферроцена и ортоксилола при температуре 800 C. По данным электронной микроскопии, рентгеновской дифракции и мессбауэровской спектроскопии установлено, что углеродные нанотрубки являются многослойными и частично заполнены наночастицами и/или наностержнями железа. В каналах нанотрубок металлические включения образуют фазы α- Fe, γ- Fe и Fe₃ C. Определено количественное содержание каждой фазы в образцах. Показано, что кластеры железа размером 10-20 нм, находящиеся внутри нанотрубок, проявляют магнитные свойства, типичные для объемных фаз железа. Высокая эластичность стенок углеродных нанотрубок способствует стабилизации высокотемпературной фазы γ- Fe, относительное содержание которой в образце может быть увеличено при понижении концентрации ферроцена в исходной реакционной смеси.