| Popis: |
Шерстюк Дарья Петровна, инженер-исследователь, студент кафедры материаловедения и физико-химии материалов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; daryasherstyuk77@gmail.com. Стариков Андрей Юрьевич, инженер-исследователь, аспирант кафедры материаловедения и физико-химии материалов, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; starikov-andrey@mail.ru. Живулин Владимир Евгеньевич, канд. физ.-мат. наук, заведующий лабораторией роста кристаллов, НИИ «Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии», Южно-Уральский государственный университет; старший научный сотрудник НИЦ «Низкоразмерный углерод», Южно-Уральский гуманитарно-педагогический университет, г. Челябинск; zhivulinve@mail.ru. Жеребцов Дмитрий Анатольевич, д-р хим. наук, старший научный сотрудник, инженер НОЦ «Нанотехнологии», НИИ «Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; zherebtsov_da@yahoo.com. Винник Денис Александрович, д-р хим. наук, доцент, заведующий кафедрой материаловедения и физико-химии материалов, директор НИИ «Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск; vinnikda@susu.ru. D.P. Sherstyuk1 , daryasherstyuk77@gmail.com, A.Yu. Starikov1 , starikov-andrey@mail.ru, V.E. Zhivulin1, 2 , zhivulinve@mail.ru, D.A. Zherebtsov1 , zherebtsov_da@yahoo.com, D.A. Vinnik1 , vinnikda@susu.ru 1 South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, 2 South Ural State Humanitarian Pedagogical University, Chelyabinsk, Russian Federation Создание новых функциональных оксидных материалов на сегодняшний день является актуальной задачей современной науки. Анализ научной литературы показал, что интересным функциональным оксидным материалом для применения в электронике является класс ферритов, имеющих структуру шпинели A(1–x–y)BxCyFe2O4, где в качестве компонент A, B и С могут выступать такие элементы как Ni, Zn, Co, Cu, Fe, Mg, Mn, Al, Nd и др. Варьирование концентрации каждого из элементов A, B и С такой системы приведет к изменению ее физикохимических свойств. Таким образом, мы можем получить материал, состоящий из одних и тех же элементов различной концентрации, свойствами которого можно плавно управлять в широком интервале значений. Целью настоящей работы является определение комплекса физико-химических параметров синтеза ферритов с общей формулой Co0,3Ni0,7–xZnxFe2O4, где x принимает значения от 0 до 0,7 с шагом 0,1, а также характеризация их структурных свойств. В качестве метода синтеза Ni-Zn-Co феррита был выбран способ твердофазной реакции. Спекание исследуемых образцов производили при температуре 1150 °C в течение 5 часов. Рентгенофазовый анализ показал, что все полученные образцы являются монофазными и имеют структуру шпинели. Рентгеноструктурный анализ выявил, что замещение атомов цинка на атомы никеля приводит к монотонному увеличению параметров (a и V) элементарной кристаллической решетки. Контроль элементного состава синтезированных образцов осуществляли при помощи энергодисперсионного анализатора, установленного на электронном сканирующем микроскопе Jeol JSM 7001F. The creation of new functional oxide materials is currently an urgent task of modern science. Analysis of scientific literature has shown that an interesting functional oxide material for use in electronics is a class of ferrites with a spinel structure A(1–x–y)BxCyFe2O4, where elements such as Ni, Zn, Co, Cu can act as components A, B and C, Fe, Mg, Mn, Al, Nd, etc. Variations in the concentration of each of the elements A, B and C of such a system will lead to a change in its physical and chemical properties. Thus, we can get a material consisting of the same elements of various concentrations, the properties of which can be smoothly controlled over a wide range of values. The aim of this work is to determine the complex of physicochemical parameters for the synthesis of ferrites with the general formula Co0.3Ni0.7–xZnxFe2O4, where x takes values from 0 to 0.7 with a step of 0.1, as well as to characterize their properties. As a method for synthesizing Ni-Zn-Co ferrite, a solid-phase reaction method was chosen. The samples were sintered at a temperature of 1150 °C for 5 hours. X-ray phase analysis showed that all the samples obtained are monophasic and have a spinel structure. X-ray structural analysis revealed that the substitution of nickel atoms for zinc atoms leads. to a monotonic increase in the parameters (a and V) of the unit crystal lattice. The elemental composition of the synthesized samples was monitored using an energy dispersive analyzer installed on a Jeol JSM 7001F scanning electron microscope. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-38-70057. The reported study was funded by RFBR, project number 20-38-70057. |
