Crystal structure and physical and chemical properties of Bi[1–x]Nd[x]Fe[1–x]Co[x]O[3] solid solution

Solid solutions of the (1 – x)BiFeO[3]– [x]NdCoO[3] system were synthesized by a solid-state reactions method. Peculiarities of the influence of isovalent substitution in BiFeO[3]of Bi {3+} , Fe{3+} ions by Nd {3+}, Со{3+} ions on the crystal structure, magnetization and thermal expansion of the forming solid solutions Bi[1-x]Nd[x]Fe[1-x]Co[x O[3] are fixed. It is shown that the substitution up to 2% of Bi{3+}, Fe{3+} ions in BiFeO[3] by Nd{3+}, Со{3+} ions leads only to the partial destruction of the antiferromagnetic ordering of the Fe{3+} ions magnetic moments. According to the results of the magnetic properties investigation it is found that magnetic properties of the samples Bi[1-x]Nd[x]Fe[1-x]Co[x]O[3](0.05 ≤ х ≤ 0.15) are due to the coexistence of the antiferromagnetic and ferromagnetic phases but the samples Bi[1-x]Nd[x]Fe[1-x]Co[x]O[3](0.80 ≤ х ≤ 1.0) reveal paramagnetic properties

Magnetic properties of solid solutions of BiFeO3– SmCoO3 system

Solid solutions of BiFeO3– SmCoO3were synthesized by a solid-state method. Peculiarities of the influence of isovalent substitution of Bi 3+ and Fe 3+ ions in BiFeO3by Sm 3+ , Co 3+ ions on the crystal structure and magnetic properties of Bi1–xSmxFe1–xCoxO3solid solutions are found. It is shown that the substitution 3-25% of the Bi 3+ , Fe 3+ ions in BiFe0O3by Sm 3+ , Co 3+ ions results in the gradual destruction of the antiferromagnetic and conception of ferromagnetic ordering. In this case replacing up to 10% of Sm 3+ and Co 3+ ions in SmCoO3by Bi 3+ and Fe 3+ ions leads to the stabilization of Co 3+ ions in a diamagnetic state

Crystal structure and magnetic properties of highly-coercive Sr[1–x]Gd[x]Fe[12–x]Zn[x]O[19] ferrites

High-coercivity ferrite samples Sr[1–x]Gd[x]Fe[12–x]Zn[x]O]19] (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) with magnetoplumbite structure were prepared from oxides Fe[2]O[3], Gd[2]O[3], ZnO and carbonate SrCO[3] by solid-state ceramic method, the dependence of the unit cell parameters aand con the value of xwas determined. XRD showed that the samples with x >0.1 were not single-phase, and the samples with x > 0.2 contained not only bases phase with the structure of magnetplumbite, but also the a-Fe[2]O[3] and Gd[3]Fe[5]O[12] phases. It was found that increase of the xvalue leads to a slight decrease in the Curie temperature (from 727 K for the basic ferrite SrFe[12]O[19] to 714 K for Sr[1–x]Gd[x]Fe[12–x]Zn[x]O[19] solid solution with x = 0.5). It has been found that at 300 K values of spontaneous magnetization (no) and coercive force (?Hc) of solid solution Sr[0.9]Gd[0.1]Fe[11.9]Zn[0.1]O[19] are respectively 1.3 and 2.3% higher than for the base ferrite SrFe[12]O[19], and values of samples with x > 0.1 of these magnetic properties decreases gradually

Polyacrylamide ferrogels with Ni nanowires

Nickel magnetic nanowires (NWs) have attracted significant attention due to their unique properties, which are useful for basic studies and technological applications, for example in biomedicine. Their structure and magnetic properties were systematically studied in the recent years. In this work, Ni NWs with high aspect ratios (length/diameter ~250) were fabricated by electrodeposition into commercial anodic aluminum oxide templates. The templates were then etched and the NWs were suspended in water, where their hydrodynamic size was evaluated by dynamic light scattering. The magnetic response of these NWs as a function of an external magnetic field indicates a dominant shape anisotropy with propagation of the vortex domain wall as the main magnetization reversal process. The suspension of Ni NWs was used in the synthesis of two types of polyacrylamide ferrogels (FGs) by free radical polymerization, with weight fractions of Ni NWs in FGs of 0.036% and 0.169%. The FGs were reasonably homogeneous. The magnetic response of these FGs (hysteresis loops) indicated that the NWs are randomly oriented inside the FG, and their magnetic response remains stable after embedding. © 2019 by the authors.Russian Science Foundation, RSF: MAT2017-83631-C3-R, 18-19-00090Funding: This work was supported by the Russian Science Foundation grant 18-19-00090. Part of this work has been performed under the financial support of the Spanish Government under project MAT2017-83631-C3-R

Электрические свойства композитов на основе порошков железа, капсулированных оксидным покрытием

The electrical characteristics of composite materials based on iron powders ASC 100.29 (Sweden) were investigated. The surface of powders is encapsulated by an insulating ferrite coating. The conductivity and the thermopower were studied, the cores were made by the pressing method, and then the samples were cut from the cores. The results show that the decrease in the electrical resistance with increasing temperature is due to a change in the contact between the grains in the sample. A change in the boundaries between grains (or domains) creates the conditions for formation of a new magnon, which affects the thermopower coefficient value. The research results can be used in the synthesis of composites with specified electromagnetic characteristics for practical applications.Исследованы электрические характеристики композиционных материалов на основе порошков железа ASC 100.29 (Швеция). Поверхность порошков капсулирована изоляционным ферритным покрытием. Для проведения исследований удельной электропроводности и термоЭДС методом прессования изготавливались сердечники, из которых вырезались образцы. Результаты показывают, что уменьшение величины электросопротивления с ростом температуры обусловлено изменением контакта между зернами в образце. Изменение границ между зернами (или доменами) создает условия образования нового магнона, что оказывает влияние на величину коэффициента термоЭДС. Результаты исследований могут быть использованы при синтезе композитов с заданными электромагнитными характеристиками для практических применений

Условия синтеза, кристаллическая структура и магнитные свойства селенидов Mn–Tm–Se

Single-phase compositions in the MnSe–TmSe quasi-binary section have been synthesized by the method of reactions in the solid phase. The crystal structure of polycrystalline powders has been studied in CuKα-radiation. It was found that the samples in the concentration range 0 x 0.7 have a cubic structure of the space group Fm m3 . An increase in the concentration of Tm cations in the Mn1–xTmxSe compositions leads to an increase in the unit cell parameter a from 0.547 nm for the Mn0.975Tm0.025Se compound to 0.566 nm for the Mn0.3Tm0.7Se composition. Thin layers of Mn1–xTmxSe solid solutions were synthesized by the flash method on optically transparent glass substrates. The film thicknesses are in the range of values from 0.8 to 3.2 µm. It has been established that Mn1–xTmxSe films also have the system NaCl, S.G.: Fm m3 . The composition of the Mn1–xTmxSe films corresponds to the chemical composition of the MnSe–TmSe charge powders. In the temperature range ~ 80–900 K, the va lues of the specific magnetization and magnetic susceptibility of the studied selenides were measured. The results obtained make it possible to determine the temperature regimes for the synthesis of new magnetic semiconductor substances, including those in the film state. The synthesized substances can be used in multifunctional microelectronic devices, as well as in the development of new materials capable of operating in wide temperature ranges and under the influence of external magnetic fields.Методом реакций в твердой фазе синтезированы однофазные составы в квазибинарном разрезе MnSe–TmSe. Кристаллическая структура поликристаллических порошков изучена в CuKα-излучении. Установлено,что образцы в интервале концентраций 0 x 0,7 имеют кубическую структуру пространственной группы Fm m3 . Изменение концентрации катионов Tm в составах Mn1–xTmxSe приводит к увеличению параметра a элементарной кристаллической ячейки от 0,547 нм для состава Mn0,975Tm0,025Se до 0,566 нм у состава Mn0,3Tm0,7Se. Методом «flash» на подложках оптически прозрачного стекла синтезированы тонкие слои твердых растворов Mn1–xTmxSe. Толщины пленок заключены в интервале значений от 0,8 до 3,2 мкм. Установлено, что пленки Mn1–xTmxSe также обладают синго-нией NaCl, S.G.: Fm m3 . Состав пленок Mn1–xTmxSe соответствует химическому составу порошков шихты MnSe–TmSe. В интервале температур ~ 80–900 К измерены величины удельной намагниченности и магнитной восприимчивости исследуемых селенидов. Полученные результаты позволяют определить температурные режимы синтеза новых магнитных полупроводниковых веществ, в том числе в пленочном состоянии. Синтезированные вещества могут быть использованы в устройствах микроэлектроники многофункционального назначения, а также при разработке новых материалов, способных работать в широких интервалах температур и при воздействии внешних магнитных полей

МАГНЕТИЗМ В НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОРОШКАХ ФЕРРОМОЛИБДАТА СТРОНЦИЯ

Single-phase nanosized Sr2FeMoO6-δ powders were synthesized by citrate-gel method at pH = 4, 6, 9, with various degrees of superstructural ordering of Fe3+ and Mo5+ cations ( P = 65 % for pH = 4, P = 51 % for pH = 6 and P = 20 % for pH = 9). According to the XPS analysis results, mixed valence state of cations iron and molybdenum was established. With increasing of pH, the Fe2+ concentration value rises from 63 % to 72 %, whereas the Fe+3 concentration drops from 37 % to 28 %. According to the results of investigations of magnetization temperature dependence performed in ZFC (zero-field cooling) and FC (field cooling) modes a metastable superparamagnetic state in low-dimensional grains of Sr2FeMoO6-d ferrimagnetic powders at T < 19 K was established. In powders with pH = 4 the number of low dimensional grains is significantly larger than powders with pH = 6 and 9. This has led to their large magnetization value at T = (4,2-19) K.Цитрат-гель методом при pH = 4, 6, 9 были получены однофазные наноразмерные порошки Sr2FeMoO6-d с различной степенью сверхструктурного упорядочения катионов Fe3+ и Mo5+. Согласно данным рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, в полученных порошках Sr2FeMoO6-d установлено смешанное валентное состояние катионов железа и молибдена, при котором с увеличением рН концентрация Fe2+ растет, а концентрация Fe+3 падает. Согласно данным температурных зависимостей намагниченностей, выполненных в ZFC и FC режимах в порошках ферримагнетика Sr2FeMoO6-d, установлено нестабильное суперпарамагнитное состояние при Т < 19 К. Обнаружено, что внешнее магнитное поле стимулирует переход в наноразмерных зернах из метастабильного суперпарамагнитного состояния в стабильное выше некоторого значения индукции магнитного поля, превышающей по величине минимальное поле анизотропии. При этом в порошках при pH = 4, количество наноразмерных зерен больше, чем в pH = 6, 9, что обусловило их большую намагниченность при Т = (4,2-19) K

Магнитные свойства высококоэрцитивных ферритов Sr1-xGdxFe12-xCoxO19 (0 ≤ x ≤ 0,5)

Sr1-xGdxFe12-xCoxO19 ( x = 0; 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5) ferrites have been prepared by solid-state method under air at 1473 K. It has been found that increasing the value of x first leads to a slight decrease in the Curie temperature, from 727 K for the base ferrite SrFe12O19 to 725 K of solid solution Sr0.9Gd0.1Fe11.9Co0.1O19, but with x further increasing, the Curie temperature rises reaching 745 K at x=0.5. It has been found that at 5 K and 300 K, spontaneous magnetization (no) values are respectively 4.2 and 3.7 % higher for solid solution Sr0.9Gd0.1Fe11.9Co0.1O19 than for the base ferrite SrFe12O19.Твердофазным методом на воздухе при температуре 1473 K получены образцы ферритов Sr1-xGdxFe12-xCoxO19 ( x = 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5). Рентгенофазовый анализ показал, что образцы с x≥0,2, кроме основной фазы со структурой магнетоплюмбита, содержали примесные фазы α-Fe2O3, Gd3Fe5O12, в образцах с x=0,3; 0,4; 0,5 присутствовали фазы GdFeO3, CoFe2O4, а в образцах с x=0,4; 0,5 - фаза Gd2O3. Установлено, что увеличение параметра состава x сначала приводит к незначительному уменьшению температуры Кюри от 727 K для SrFe12O19 до 725 K для феррита с x=0,1, а при дальнейшем увеличении x до 0,5 она немного возрастает и для образцов с x=0,5 составляет 745 K. Установлено, что твердый раствор феррита Sr1-xGdxFe12-xCoxO19 с x=0,1 при 5 и 300 K имеет значения самопроизвольной намагниченности (и0) больше, чем у феррита SrFe12O19 на 4,2 и 3,7 % соответственно