Морфологічні та структурні характеристики фторидів заліза, отриманих сольвотермальним методом

In this communication we demonstrate the fast and facile preparation of nanoparticles hydrated and anhydrous iron trifluoride by solvotermal synthesis using the surface active substances. The iron fluoride/acytelen black composites were prepared by ultrasonic treatment. The analysis of the crystal microstructure and morphological properties of the material received.В даній роботі продемонстровано швидкий і легкий метод отримання гідратованих і безводних форм трифторидів заліза з частками нанометричних розмірів шляхом застосування сольвотермального синтезу при наявності ПАР в реакційному середовищі та ефективний спосіб формування нанокомпозитів типу «трифторид заліза / ацетиленова сажа» на основі отриманих матеріалів шляхом ультразвукової обробки. Здійснено аналіз кристалічної мікроструктури і морфологічних властивостей отриманих матеріалів

The epitaxial iron-yttrium garnet films with homogeneous properties and narrow FMR line width

The growth of iron-yttrium garnet Y3Fe5O12 (YIG) films with of 1...15 μm thicknesses on single-crystal substrates of gallium-gadolinium garnet Gd3Ga5O12 (GGG) was carried out using the method of liquid phase epitaxy (LPE). The influence of the composition and mass of the charge, the temperature regimes, the rates of movement and the substrate rotation on the films parameters were studied. The layered structure caused by the heterogeneity of the chemical composition in the film thickness was determined and studied The dependence of the degree impurity of Pb2+ and Pt4+ ions in YIG films and their influence on the ferromagnetic resonance (FMR) line width ∆H on the films growth conditions was investigated. It’s shown that in order to obtain by the LPE method the series of defect-free films with low magnetic losses and reproducible parameters, it’s necessary to use melt-solutions of large mass (6...12 kg) and apply their additional mixing during the growth process

Growth and microwave properties of layered ferrogarnet structures

The ferrogarnet structures consisting from one- to three- layers of monocrystalline yttrium-iron garnet Y3Fe5O12 (YIG) films, two- layered YIG - La,Ga:YIG and two- layered {Y,Sm,Lu}3(Fe,Ga)5O12 -YIG  structures were grown by liquid-phase epitaxy (LPE) method on gadolinium - gallium garnet Gd3Ga5O12 (GGG) substrates of (111) orientation. The obtained layered ferrogarnet structures were studied by the methods of ferromagnetic resonance (FMR) and magnetostatic wave (MSW) interference. The two- and three- layered YIG structures have a wide FMR line width (∆H). For the three- layered YIG structures with the total thickness of 68-102 μm ∆H = 5,7- 11,5 Oe. The line width ∆H = 0,34 – 1,22 Oe correspond to the two- layered (Y,Sm,La)3(Fe,Ga)5O12 – YIG structures with thicknesses from 3 to 65 μm. Individual layers in all structures are characterized by similar or different saturation magnetizations (4πMs).The frequency MSW separation in the YIG - La,Ga:YIG layered structure was observed. It was shown that the propagation losses of MSW in one- and two- layered structures increase with decreasing wavelength of MSW and transition to a two- layered structure

Електрохімічні властивості нанодисперсного оксиду заліза у водних електролітах

Nanodispersed iron oxide was synthesized by sol-gel citrate method and investigated as electrode material for the electrochemical power sources, which based on non-aqueous electrolytes (3,5М КОН). The electrochemical research was conducted by using three electrode cell. Reversibility of electrochemical processes that occur during of charge/charge on the electrode was determined by cyclic voltammetry method. Using of three electrode cell with the working electrode based on synthesized material have enabled to estimate specific capacity of discharge of nanodispersed iron oxide.В роботі приведено результати електрохімічних досліджень нанодисперсного оксиду заліза, синтезованого цитратним золь-гель методом у водному електроліті (3,5М КОН) за допомогою трьохелектродної комірки. За допомогою методу циклічної вольтамперометрії було визначено ступінь обо­рот­ності електрохіміч­них процесів, що відбуваються при заряд/розряду на електроді. Проведено гальваностатичне тестування в режимі заряд/розряду трьохелектродної комірки з робочим електродом на основі синтезованого матеріалу, які дозволили оцінити величину питомої ємності розряду оксиду заліза

Особливості кристалічної структури та надтонких взаємодій у сплавах Ti-Co-Sn

Alloys with the general formula TiCo2-хSn  were produced by way of sintering primary components – pure metals in an argon atmosphere. The alloys were homogenized by annealing in the evacuated quartz vessel at T=1070 K during 500 h. X-ray diffraction analysis confirmed single-phase condition of all samples. Nuclear gamma resonance (NGR) analysis was made at T=295 and 80 K using radiation source BaSn119Sn. It was established, that Sn atoms in samples with x=0.6 and 1.0 are in two crystallographic positions, pyramids (1) and tetrahedrons (2) to which isomer shifts correspond (relative to SnO2  1.52-1.65 mm/s for Sn(1) and 2.99 mm/s for Sn(2). Zeeman splitting for Sn(1) in TiCo2Sn takes place at T=295 and 80 K, and for compositions with x=0.3-1.0 at T=80 K only. For Sn(2) it is noted only in alloy TiCoSn at T=80 K. The conclusion has been made on the reason of formation of effective magnetic fields on non-magnetic tin atoms nuclei.Сплави із загальною формулою TiCo2-хSn  отримували методом спікання первинних компонентів - чистих металів в атмосфері аргону. Сплави гомогенізували відпалом у вакуумованому кварцовому посудині при Т = 1070 К протягом 500 год. Рентгеноструктурний аналіз підтвердив однофазний стан усіх зразків. Аналіз ядерного гамма-резонансу проводили при Т = 295 та 80 К з використанням джерела випромінювання BaSn119Sn. Встановлено, що атоми Sn у зразках з x = 0,6 та 1,0 знаходяться у двох кристалографічних положеннях, пірамідах (1) і тетраедрах (2), яким відповідають зсуви ізомерів (щодо SnO2 1,52-1,65 мм / с для Sn (1) і 2,99 мм / с для Sn (2). Розщеплення Зеемана для Sn (1) у TiCo2Sn відбувається при T = 295 і 80 K, а також для композицій з x = 0,3-1,0 при T = 80 K. Тільки для Sn (2 ) відзначається лише у сплаві TiCoSn при Т = 80 К. Зроблено висновок щодо утворення ефективних магнітних полів на немагнітних ядрах атомів олова

Plate-Like LiFePO₄ Nanoparticles: Synthesis, Structure, Electrochemistry

Гидротермальным синтезом получены пластинчатые частицы литий-железного фосфата размерами 100–150 нм и толщиной до 10 нм. Целью было исследование влияния относительного содержания этиленгликоля и температуры реакционной среды на фазовый состав полученных материалов, их кристаллическую и магнитную микроструктуры, состояние поверхности и электрические свойства. Установлено, что имеется корреляция между морфологией материалов и их электрохимическими свойствами. Уменьшение размера частиц и степени агломерации приводит к увеличению удельной ёмкости литиевых источников энергии с катодами на основе синтезированных материалов.Гідротермічною синтезою одержано платівчасті частинки літій-залізного фосфату розмірами у 100–150 нм і товщиною до 10 нм. Метою було дослідження впливу відносного вмісту етиленгліколю та температури реакційного середовища на фазовий склад одержаних матеріялів, їхні кристалічну та магнетну мікроструктури, стан поверхні й електричні властивості. Визначено, що є кореляція між морфологією матеріялів та їхніми електрохемічними властивостями. Зменшення розміру частинок і ступеня аґломерації приводить до підвищення питомої місткости літійових джерел живлення з катодами на основі синтезованих матеріялів.Lithium iron phosphate plate-like particles of 100–150 nm sizes and to 10 nm thickness have been obtained by hydrothermal synthesis. It has been aim to investigate influence of ethylene glycol relative content and reaction medium temperature on the obtained-materials’ phase composition, crystalline and magnetic microstructure, surface condition and electrical properties. As determined, there is correlation between the materials’ morphology and their electrochemical properties. The reducing of a particle size and agglomeration degree leads to specific capacity growing for lithium power sources with cathodes based on synthesized materials.The publication contains the results of studies conducted under the President’s of Ukraine grant for competitive projects of the State Fund for Fundamental Research

MOSSBAUER STUDY OF YTTRIUM IRON GARNET EPITAXIAL FILMS MAGNETIC MICROSTRUCTURE

The magnetic microstructure of the yttrium iron garnet epitaxial films surface layer were studied by conversion electronic Mossbauer  spectroscopy method. The presence of two magnetically non-equvivalent positions of Fe3+ ions in tetrahedral sites of garnet structure and a paramagnetic phase  formed by Fe2+ ions were fixed. Using the  model  of  mixed  magnetic  and  quadrupole  interaction  by  the diagonalization of the nuclear Hamiltonian matrix the information about the spatial orientation of the cation sublattices magnetic moments  was obtained and the components of electric field gradient tensor at 57Fe nuclei in different crystal non-equvivalent  positions were calculate

SYNTHESIS AND PROPERTIES OF SUPERPARAMAGNETIC Y-Fe2O3

Method of nanodispersed y-Fe2O3 synthesis by thermal decomposition of iron citrate is proposed. The investigations of obtained oxides crystal­line and magnetic structures are done. Nanodispersed y-Fe2O3 with sizes of coherent scattering regions about 4-7 nm was is only one phase after gel sintering at 200, 250 and 300оС; the particles of synthesized materials are in a state of magnetic ordering and in superparamagnetic state. The influence of mag­netic dipole interparticles interaction on parameters of Moss­bauer spectra is observed. The phenomenological mo­del of the differences between nanodispersed y-Fe2O3 magnetic micro­structures ob­tained after annealing at different tem­pe­ra­tu­res is presented

Мессбауерівське дослідження магнітної мікроструктури плівок ЗІГ/ҐҐҐ: при накладанні зовнішнього магнітного поля

The Mossbauer studies of yttrium iron garnet (YIG) films grown on the gadolinium gallium garnet (GGG) substrate was realized for different films thickness (2.85 and 5.42 mm) at the applied external magnetic field. It is shown that the main changes in the magnetic microstructure of YIG/GGG films are occurred at magnetic field value up to 2.20 kOe. The changes of the hyperfine magnetic fields on the iron nuclei have been investigated and its isotropic component was analyzed. It was determined that the domain structure changes (in particular, the domains width enlarging) under the applied magnetic field increase with the film thickness decreasing.Проведено порівняння результатів месбауерівського дослідження плівок залізо-ітрієвого гранату (ЗІГ), вирощених на підкладці галій-гадолінієвого гранату (ҐҐҐ) різної товщини плівок (2,85 і 5,42 мкм) при накладанні зовнішнього магнітного поля. Показано, що основні зміни магнітної мікроструктури плівок ЗІГ/ҐҐҐ відбуваються при значенні зовнішнього магнітного поля 2,20 кЕ. Досліджено зміни надтонких магнітних полів на ядрах заліза та проаналізовано його ізотропнe компоненту. Встановлено, що трансформація доменної структури (зокрема, збільшення ширини доменів) при накладанні зовнішнього магнітного поля збільшується зі зменшенням товщини плівки

RUTILE NANORODS: SYNTHESIS, STRUCTURE AND ELECTROCHEMICAL PROPERTIES

Nanodispersed rutile with rod-like particles was synthesized by hydrolysis of TiCl4 in hydrochloric acid - ethanol alcohol aqueous solution at 40°C. It was found that the specific surface area, crystallite size, degree of agglomeration are determined by molar ratios of ethanol. The obtained material was used as the base of cathode composition for lithium power sources. The maximum values of specific capacity (250 mAh/g) at discharge in galvanostatic conditions are fixed in the case of using material with the maximum agglomeration degree and minimal particle size. Phasic character of Li+ ions intercalation is set and the diffusion coefficient at different stages of the process is calculated.</p