Структурные и магнитные свойства нанокомпозитных материалов на основе мезопористой матрицы диоксида кремния
Григорьева Н.А., Эккерлебе Х., Елисеев А.А., Лукашин А.В., Напольский К.С., Крайс М., Григорьев С.В.

Поступила в редакцию: 15 Марта 2013

DOI: 10.7868/S0044451017030117

PDF (1562.5K)

Предложен детальный анализ структурных и магнитных свойств мезопористых систем на основе диоксида кремния с регулярным гексагональным расположением пор длиной несколько микрометров и диаметром несколько нанометров, заполненных нанонитями соединений железа в различных химических состояниях. Исследования проводились взаимодополняющими методиками электронной микроскопии, СКВИД-магнитометрии, электронного парамагнитного резонанса, мессбауэровской спектроскопии, малоугловой дифракции поляризованных нейтронов и дифракции синхротронного излучения. Показано, что наночастицы железа в порах находятся в состоянии Fe₂O₃ преимущественно в γ -фазе с небольшим добавлением α -фазы и кластеров атомарного железа. При этом величина эффективного магнитного поля, действующего на данную нить со стороны остальных нанонитей, составляет 11 мТл и имеет дипольную природу, температура перехода ферромагнетик/парамагнетик находится в интервале от 76 К до 94 К, в зависимости от температуры отжига образцов, температура, соответствующая изменению магнитного состояния нанонитей оксида железа, равна -60 К в поле H = 0 и К в поле H=300 мТл. Также показано, что процесс перемагничивания массива нанонитей обусловлен магнитостатическим взаимодействием между нанонитями в диапазоне полей меньших поля насыщения.