Применение метода термолиза распыленных суспензий для получения высококристалличных наночастиц ферритов-шпинелей

Abstract

Термическая обработка магнитных наночастиц ферритов в матрице NaCl позволяет повысить их удельную намагниченность с сохранением наноразмерности. Методом распылительной сушки водных суспензий гидроксидов в присутствии NaCl получали композиционные материалы на основе смешанных ферритов Co0,65Zn0,35Fe2O4 и Mg 0,5Zn0,5Fe2O4, которые затем подвергали обжигу в диапазоне 300 –900 °С. Микроструктуру и фазовый состав наночастиц до и после обжига исследовали методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии. Магнитные свойства наночастиц оценивали с использованием пондеромоторного метода измерения удельной намагниченности при комнатной температуре в магнитном поле с индукцией 0,86 Тл. Установлено, что рост температуры обжига вплоть до 900 °С приводит к увеличению удельной намагниченности ферритов – с 32,79 до 91,3 А ∙ м2 ∙ кг–1 (Co0,65Zn0,35Fe2O4) и с 2,76 до 22,31 А ∙ м2 ∙ кг–1 (Mg 0,5 Zn0,5Fe2O4) – за счет процессов рекристаллизации и увеличения степени кристалличности структуры. При этом благодаря изолирующей прослойке NaCl размеры частиц увеличиваются незначительно (от ~10 нм без обжига до ~60 нм после обжига при 900 °С).