Магнитные свойства никель-цинкового ферритового порошка с различной степенью дисперсности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрено влияние дисперсности порошка никель-цинкового феррита состава Ni0.7Zn0.3Fe2O4 на его магнитные свойства. Материал синтезирован по керамической технологии с предварительной механической активацией прекурсоров. Варьирование дисперсности достигали различными режимами его сухого измельчения в шаровой мельнице. Установлены закономерности изменения намагниченности насыщения и коэрцитивной силы от режимов измельчения и удельной площади поверхности порошка. Определены изменения в характере протекания магнитного фазового перехода в области температуры Кюри у материалов с различной степенью дисперсности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. А. Бобуек

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: sab45@tpu.ru
Россия, Томск

А. П. Суржиков

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: sab45@tpu.ru
Россия, Томск

Е. Н. Лысенко

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: sab45@tpu.ru
Россия, Томск

Е. В. Николаев

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: sab45@tpu.ru
Россия, Томск

В. Д. Сальников

Балтийский федеральный университет имени И. Канта

Email: sab45@tpu.ru
Россия, Калининград

Список литературы

  1. Preeti H., Shilpa T., Deepika Ch., Blaise R., Atul T. Recent advances on synthesis, characterization and high frequency applications of Ni-Zn ferrite nanoparticles // J. Magn. Magn. Mater. 2023. V. 530. P. 167925.
  2. Rohit J., Pooja P., Ankit V., Virender P.S. Magnetic and electrical traits of sol-gel synthesized Ni–Cu–Zn nanosized spinel ferrites for multi-layer chip inductors application // J. Solid State Chem. 2020. V. 289. P. 121462.
  3. Madake S.B., Thorat J.B., Rajpure K.Y. Spray deposited multimetal Cu–Ni–Zn ferrite for gas sensing application // Sens. Actuator A Phys. 2021. V. 331. P. 112919.
  4. Maciej K., Jacek S. Characterization of magnetoelastic properties of Ni–Zn ferrite in wide range of magnetizing fields for stress sensing applications // Measurement. 2021. V. 168. P. 108301.
  5. Lovely G., Viji C., Maheen M., Mohammed E.M. Enhanced magnetic properties at low temperature of Mn substituted Ni–Zn mixed ferrite doped with Gd ions for magnetoresistive applications // Mater. Res. Bull. 2020. V. 126. P. 110833.
  6. Tovstolytkin A.I., Kulyk M.M., Kalita V.M., Ryabchenko S.M., Zamorskyi V.O., Fedorchuk O.P., Solopan S.O., Belous A.G. Nickel-zinc spinel nanoferrites: Magnetic characterization and prospects of the use in self-controlled magnetic hyperthermia // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 473. P. 422–427.
  7. Astafyev A., Lysenko E., Surzhikov A., Nikolaev E., Vlasov V. Thermomagnetometric analysis of nickel–zinc ferrites// J. Therm. Anal. Calorim. 2020. V. 142. P. 1775–1781.
  8. Hu J., Ma Y., Kan X. Investigations of Co substitution on the structural and magnetic properties of Ni–Zn spinel ferrite // J. Magn. Magn. Mater. 2020. V. 513. P. 167200.
  9. Bajorek A., Berger C., Dulski M. Microstructural and magnetic characterization of Ni0.5Zn0.5Fe2O4 ferrite nanoparticles // J. Phys. Chem Solids. 2019. V. 129. P. 1–21.
  10. Atiq Sh., Majeed M., Aqsa A., Abbas K. Synthesis and investigation of structural, morphological, magnetic,dielectric and impedance spectroscopic characteristics of Ni-Zn ferrite nanoparticles // Ceram. Int. 2017. V. 43. P. 2486–2494.
  11. Anupama M.K., Srinatha N., Matteppanavar Sh., Basavaraj A. Effect of Zn substitution on the structural and magnetic properties of nanocrystalline NiFe2O4 ferrites // Ceram. Int. 2018. V. 44. P. 4946–4954.
  12. Belekar R.M., Wani M.A., Athawale S.A., Kakde S. Minimum hysteresis loss and amplified magnetic properties of superparamagnetic Ni–Zn nano spinel ferrite // Physics Open. 2022. V. 10. P. 100099.
  13. Suli Ch., Shuzhou Ch., Guanghui Zh., Jizhou Ch. Fabrication and properties of novel superparamagnetic, well – Dispersed waterborne Polyurethane/Ni–Zn ferrite nanocomposites // Compos Sci Technol. 2015. V. 119. P. 108–114.
  14. Kumar S., Singh J., Kaur H. Microstructural and magnetic properties of Zn substituted nickel ferrite synthesized by facile solution combustion method // Micro Nano Lett. 2019. V. 14. P. 727–731.
  15. Kumar S., Kumar P., Singh V., Mandal U.K., Kotnala R.K. Synthesis, characterization and magnetic properties of monodisperse Ni, Zn-ferrite nanocrystals // J. Magn. Magn. Mater. 2015. V. 379. P. 50–57.
  16. Liu G., Dai B., Ren Y. et al. Microstructure and magnetic properties of nickel-zinc ferrite ceramics fabricated by spark plasma sintering // Ceram. Int. 2022. V. 48. P. 10412–10419.
  17. Chang H., Gan D., Kao P.W. The effect of composition on the Curie temperature of κ-phase (Fe, Mn)3AlCx // Mater. Chem. Phys. 2006. V. 99. P. 30–33.
  18. Ala M., Vijayakanth V., Prabhakar V.S.V., Ki H.K. Structural, BET and EPR properties of mixed zinc-manganese spinel ferrites nanoparticles for energy storage applications // Ceram. Int. 2023. V. 49. P. 19717–19727.
  19. Rekha M.M., Veerabhadraswamy M., Maruthi N. Catalytic conversion of defatted rice bran into value added chemicals using copper ferrite: A sustainable approach // J. Indian Chem. Soc. 2023. V. 100. P. 101072.
  20. Rajinder K., Rohit J., Himanshi, Jahangeer A., Anant V.N., Saad M.A., Louis W.Y.L., Supriya A.P., Ridhima A., Sachin K.G., Bar-man P.B., Ragini R.S., Abhishek K. A new hybrid non-aqueous approach for the development of Co doped Ni-Zn ferrite nanoparticles for practical applications: Cation distribution, magnetic and antibacterial studies // Inorg. Chem. Commun. 2023. V. 157. Р. 111355.
  21. Lysenko E.N., Astafyev A.L., Vlasov V.A., Surzhikov A.P. Analysis of phase composition of LiZn and LiTi ferrites by XRD and thermomagnetometric analysis// J. Magn. Magn. Mater. 2018. V. 465. P. 457–461.
  22. Surzhikov A.P, Malyshev A.V., Lysenko E.N., Vlasov V.A. Structural, electromagnetic, and dielectric properties of lithium-zinc ferrite ceramics sintered by pulsed electron beam heating// Ceram. Int. 2017. V. 43. P. 9778–9782.
  23. Lysenko E.N., Nikolaev E.V., Surzhikov A.P, Nikolaeva S.A. Kinetic analysis of lithium–titanium ferrite formation from mechanically milled reagents // Mater. Chem. Phys. 2020. V. 239. P. 122055.
  24. Malyshev A.V., Lysenko E.N., Vlasov V.A., Nikolaeva S.A. Electromagnetic properties of Li0.4Fe2.4Zn0.2O4 ferrite sintered by continuous electron beam heating// Ceram. Int. 2016. V. 42. P. 16180–16183.
  25. Brzozowski R., Moneta M.E. Correlation between thermal induced structural and magnetic transformations in Si-rich Fe73Cu1Si16B7Nb3 metal alloy// Nucl Instrum Methods Phys. Res. B. 2012. V. 279. P. 208–211.
  26. Pavlović V.P., Krstić J., Šćepanović M.J., Dojcilovic J.R. Structural investigation of mechanically activated nanocrystalline BaTiO3 powders // Ceram. Int. 2011. V. 37. P. 2513–2518.
  27. Lemine O.M.: Microstructural characterisation of α-Fe2O3 nanoparticles using, XRD line profiles analysis, FE-SEM and FT-IR // Superlattices Microstruct. 2009. V. 45. P. 576–582.
  28. Liu G., Dai B., Ren Y., Zhang K. Microstructure and magnetic properties of nickel-zinc ferrite ceramics fabricated by spark plasma sintering // Ceram. Int. 2022. V. 48. P. 10412–10419.
  29. Sherstyuk D.P., Starikov A.Y., Zhivulin V.E. Effect of Co content on magnetic features and SPIN states in Ni–Zn spinel ferrites // Ceram. Int. 2021. V. 47. P. 12163–12169.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Экспериментальная ячейка для проведения ТММ [7]

Скачать (140KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Параметры термической аномалии на ТГ/ДТГ-кривых, получаемых в ходе ТММ магнитных образцов: Тнач/Ткон – температура начала/окончания перехода; ΔT – температурный диапазон перехода; Δm – весовая ступень перехода; ТК – температура Кюри

Скачать (96KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Рентгенограмма синтезированного НЦФ (▼ – положение рефлексов фазы Ni0.73Zn0.29Fe1.98O4)

Скачать (46KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результаты БЭТ-анализа: Sуд – площадь удельной поверхности, м2/г

Скачать (111KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Распределения частиц порошков НЦФ по размеру на основе объема (Q3)

Скачать (533KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Петли гистерезиса НЦФ-образцов с различной площадью удельной поверхности

Скачать (168KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость намагниченности насыщения от режимов измельчения НЦФ

Скачать (113KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимость коэрцитивной силы от режимов измельчения НЦФ

Скачать (105KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Термограммы образцов в области температуры Кюри

Скачать (170KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Зависимость параметра Δm термической аномалии в точке Кюри от площади удельной поверхности Sуд порошка НЦФ

Скачать (89KB)
Метаданные