Влияние замещения ионами Bi3+ на структурно-фазовое состояние и особенности магнитной структуры твердого раствора BaFe12−xBixO19

Представлены результаты исследований особенностей фазового состава, кристаллической и магнитной структуры Bi-замещенного гексаферрита бария BaFe12−xBixO19 (0.1 ≤ x ≤ 1.2) методами мессбауэровской спектроскопии, рентгенофазового анализа, а также анализа изображений сканирующей электронной микроскопии. Методом твердофазных реакций с двойным отжигом (при T = 1100◦C в течение 6 h) и промежуточным размолом (в течение 0.5 h) синтезированы образцы Bi-замещенных гексаферритов — BaFe12−xBixO19 (где x = 0.1; 0.3; 0.6; 0.9 и 1.2). Ренгеннофазовый анализ позволил установить предел замещения ионов Fe3+ ионами Bi3+ . Было показано, что при малом уровне замещения (x ≤ 0.3) не обнаруженно примесных фаз и образцы характеризуются однофазным состоянием с пространственной группой P63/mmc. При увеличении степени замещения (x > 0.3) отмечено формирование примесных фаз, что может быть объяснено затруднениями диффузии ионов в процессе твердофазного синтеза, а также формированием дефектов в структуре магентоплюмбита за счет большого ионного радиуса Bi3+. В качестве примесных фаз в исследуемых составах (x > 0.3) отмечены: BiFeO3 (Пр. Гр. Pnma); BiO2 (Пр. Гр. Fm-3m); BaBi2O6 (Пр. Гр. R-3) и BaO0,5Bi1,5O2,16 (Пр. Гр. Im-3m). Содержание основной фазы (Пр. Гр. P63mmc) при этом снижается от 95.11 до 88.27 vol.% при увеличении x от 0.6 до 1.2 соответственно. Анализ, выполненный методом мёссбауровской спектроскоппии показал — все ионны Fe имеют заряд 3+. А все параметры лежат в пределах значений, характерных для ионов Fe3+ соответствующих координации полиэдров: 12k. 4f2, 2а — октаэдры, 4f1 — тетраэдр, и 2b — бипирамида. Можно выделить небольшое монотонное уменьшение лишь для позиции 12k. Анализ СЭМ-снимков показал рост среднего размера частиц до 10 mkm, в зависимости от конценрации оксида висмута при синтезе гексаферрита

The magnetic structures of double tungstates, NaM WO4 2, M Fe, Cr Examples for superexchange couplings mediated by [NaO6] octahedra

The crystal structures of the double tungstates NaM WO4 2 with M Fe, Cr and their solid solution are similar to the wolframite type structure in the space group P2 c, but with doubled a lattice parameter. Magnetization and neutron diffraction data reveal that NaFe WO4 2 orders antiferromagnetically below 5 K with a commensurate propagation vector k 1 2,1 2,1 2 and magnetic moments of Fe3 ions oriented along the a axis. NaCr WO4 2 is antiferromagnetic below 10 K. Its magnetic structure is based on the propagation vector k 1 2,1 2,0 , and the magnetic moments of Cr3 ions are aligned along the b axis. The magnetic structure in the bc plane is explained by a supersuperexchange mechanism. Long range magnetic superexchange interactions along paths including [NaO6] octahedra are necessary to explain the observed magnetic structures. Mixed NaFexCr1 x WO4 2 with x 0.25, 0.5, 0.75, do not indicate magnetic order, neither in magnetization nor neutron diffraction dat

Effect of Different Support Morphologies and Pt Particle Sizes in Electrocatalysts for Fuel Cell Applications

The performance of a low temperature fuel cell is strongly correlated with parameters like the platinum particle size, platinum dispersion on the carbon support, and electronic and protonic conductivity in the catalyst layer as well as its porosity. These parameters can be controlled by a rational choice of the appropriate catalyst synthesis and carbon support. Only recently, particular attention has been given to the support morphology, as it plays an important role for the formation of the electrode structure. Due to their significantly different structure, mesoporous carbon microbeads (MCMBs) and multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) were used as supports and compared. Pt nanoparticles were decorated on these supports using the polyol method. Their size was varied by different heating times during the synthesis, and XRD, TEM, SEM, CV, and single cell tests used in their detailed characterization. A membrane-electrode assembly prepared with the MCMB did not show any activity in the fuel cell test, although the catalyst's electrochemical activity was almost similar to the MWCNT. This is assumed to be due to the very dense electrode structure formed by this support material, which does not allow for sufficient mass transport