Вплив заміщення іонів нікелю на структуру і електричні властивості нанорозмірного літій-залізного фериту, отриманого методом золь-гель автогоріння

Автори L.S. KaykЛ.С. Кайкан1, Ю.С. Мазуренко2 , І.П. Яремій1 , Х.В. Бандура2, Н.В. Остапович2
Приналежність

1ДВНЗ "Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника", вул. Шевченка, 57, 76018 Івано-Франківськ, Україна

2Івано-Франківський національний медичний університет, вул. Галицька, 2, 76000 Івано-Франківськ, Україна

Е-mail
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 5
Дати Одержано 21 червня 2019; у відредагованій формі 21 жовтня 2019; опубліковано online 25 жовтня 2019
Посилання L.S. Kaykan, J.S. Mazurenko, I.P. Yaremiy, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 5, 05041 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(5).05041
PACS Number(s) 71.20.Nr, 72.15.Eb, 72.20.Pa, 77.22.Gm, 73.22. – f, 76.80. + y
Ключові слова Ферити (11) , Золь-гель автогоріння (2) , Рентгенівська дифракція (21) , Провідні і діелектричні властивості.
Анотація

Методом золь-гель автогоріння були синтезовані ферити шпінелі складу Li0.5 – x/2NixFe2.5 – x/2O4 (де х ( 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0). Структурні властивості отриманих порошків досліджувалися за допомогою рентгенівської дифракції (XRD), мессбауерівської спектроскопії, а також з використанням скануючої електронної мікроскопії (SEM). Усі синтезовані зразки володіють гарною кристалічністю, причому можна виділити дві шпінелі однакового складу: одна просторової групи P4332, в якій іони заліза і літію упорядковано розміщені вздовж кристалографічного напрямку (110(, а інша – просторової групи Fd3m, розупорядкована шпінель. Присутність обох шпінелей спостерігається при низькому вмісті допійованого елементу (х ( 0.2 і 0.4). У випадку збільшення Ni2+ розупорядкована компонента зникає і залишається тільки упорядкована фаза. Розміри частинок синтезованого продукту, отриманих методами Дебая-Шеррера і Вільямсона Холла, складають 22-35 нм. Виявлена присутність внутрішніх напруг гратки. Згідно запропонованого катіонного розподілу іони нікелю локалізуються у тетрапідгратці, а іони літію – у октапідгратці. Іони заліза перерозподіляються по обох підгратках у співвідношенні приблизно 1:2. Мессбауерівські спектри являють собою суперпозицію двох магнітоупорядкованих компонент, що відповідають октаедричному і тетраедричному оточенню заліза в шпінельній гратці і парамагнітного дублету, який вказує на присутність заліза у двовалентному стані. Показано, що провідні і діелектричні властивості синтезованих порошків мають характерну для феритових матеріалів частотну залежність, поведінка якої пояснюється на основі стрибкового механізму провідності і міжзеренної поляризації.

Перелік посилань