Издателям
Вышедшие номера
Влияние допирования железом на структурные и магнитные свойства наночастиц ZnO, полученных методом импульсного электронного испарения
Ильвес В.Г.1, Соковнин С.Ю.1,2
1Институт электрофизики УрО РАН, Екатеринбург, Россия
2Уральский федеральный университет им. Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
Email: ilves@iep.uran.ru
Поступила в редакцию: 30 января 2014 г.
Выставление онлайн: 21 октября 2014 г.

Методом импульсного электронного испарения получены нанопорошки ZnO, ZnO-Zn и ZnO-Zn-Fe c удельной поверхностью до 45 m2/g и низкой концентрацией Fe (не более 0.619 wt.%). Кристаллическая структура, морфология и размер наночастиц определены с помощью рентгенофазового анализа, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии. Рост намагниченности порошков ZnO-Zn и ZnO-Zn-Fe наблюдался после их отжига в окислительной атмосфере. Элементное картирование с помощью энергодисперсионного анализа показало отсутствие кластеров Fe в образце ZnO-Zn-Fe. Термоанализ показал, что добавки Fe в ZnO увеличивают температуру полного окисления наночастиц Zn до 600oC, что создает благоприятные условия для увеличения плотности структурных дефектов при окислении Zn до ZnO. Отсутствие кластеров и вторичных магнитных фаз Fe в чистых и допированных нанопорошках на основе ZnO указывает на внутреннюю природу ферромагнетизма при комнатной температуре в нанопорошках, полученных импульсным электронным испарением. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ, Президиума УрО РАН и Правительства Свердловской области (проекты N 13-08-96056r\_ural\_a и 12-M-23-2007).
  • T. Dietl. Nature Mater. 9, 965 (2010)
  • H. Ohno. Nature Mater. 9, 952 (2010)
  • Р.Б. Моргунов, А.И. Дмитриев. ФТТ 51, 1873 (2009).
  • S.J. Pearton, D.P. Norton, M.P. Ivill, A.F. Hebard, J.M. Zavada, W.M. Chen, I.A. Buyanova. J. Electron. Mater. 36, 462 (2007)
  • C. Liu, F. Yun, H. Morkoc. J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 16, 555 (2005)
  • F. Pan, C. Song, X.J. Liu, Y.C. Yang, F. Zeng. Mater. Sci. R 62, 1 (2008)
  • B.B. Straumal, F.F. Mazilkin, S.G. Protasova, A.A. Myatiev, P.B. Straumal, G. Schutz, P.A. van Aken, E. Goering, B. Baretzky. Phys. Rev. B 79, 205 206 (2009)
  • T. Tietze, M. Gacic, G. Schutz, G. Jakob, S. Bruck, E. Goering. New J. Phys. 10, 055 009 (2008)
  • L.I. Burova, N.S. Perov, A.S. Semisalova, V.A. Kulbachinskii, V.G. Kytin, V.V. Roddatis, A.L. Vasiliev, A.R. Kaul. Thin Solid Films 520, 4580 (2012)
  • С.Ю. Соковнин, В.Г. Ильвес, А.И. Сюрдо, И.И. Мильман, М.И. Власов. РНТ 8, 46 (2013)
  • J.M.D. Coey. Solid State Sci. 7, 660 (2005)
  • N.H. Hong, J. Sakai, V. Brize. J. Phys.: Cond. Matter 19, 036 219 (2007)
  • K. Ackland, L.M.A. Monzon, M. Venkatesan, J.M.D. Coey. IEEE Magn. 47, 3509 (2011)
  • Y.L. Zheng, C.M. Zhen, X.Q. Wang, L. Ma, X.L. Li, D.L. Hou. Solid State Sci. 13, 1516 (2011)
  • В.Г. Кытин, В.А. Кульбачинский, Д.С. Глебов, Л.И. Бурова, А.Р. Кауль, О.В. Реукова. ФТП 44, 164 (2010)
  • S. Kolenisk, B. Dabrowski, J. Mais. J. Appl. Phys. 95, 2582 (2004)
  • X.C. Wang, W.B. Mi, D.F. Kuang. Appl. Surf. Sci. 256, 1930 (2010)
  • P. Dhiman, J. Chand, A. Kumar, R.K. Kotnala, K.M. Batoo, M. Singh. J. Alloys Comp. 578, 235 (2013)
  • R. Saleh, N.F. Djaja, S.P. Prakoso. J. Alloys Comp. 546, 48 (2013)
  • R. Hong, H. Wen, C. Liu, J. Chen, J. Liao. J. Cryst. Growth 314, 30 (2011)
  • P. Dhiman, S.K. Sharma, M. Knobel, R. Ritu, M. Singh. Research J. Rec. Sci. 1, 48 (2012)
  • R. Saleh, S.P. Prakoso, A. Fishli. J. Magn. Magn. Mater. 324 665 (2012)
  • S. George, S. Pokhrel, T. Xia, B. Gilbert, Z. Ji, M. Schowalter, A. Rosenauer, R. Damoiseaux, K.A. Bradley, L. Madler, A.E. Nel. ACS Nano 4, 15 (2010)
  • J. Anghel, A. Thurber, D.A. Tenne, C.B. Hanna, A. Punnoose. J. Appl. Phys. 107, 09E314 (2010)
  • C. Xia, C. Hu, Y. Tian, P. Chen, B. Wan, J. Xu. Solid State Sci. 13, 388e393 (2011)
  • A. Franco Jr., T.E.P. Alves. Mater. Sci. Semicond. Proc. 16, 1804 (2013)
  • H. Liua, J. Yanga, Y. Zhanga, Y. Wanga, M. Wei. Mater. Chem. Physl. 112, 1021 (2008)
  • Y. Lin, D. Jiang, F. Lin, W. Shi, X. Ma. J. Alloys Comp. 436, 30 (2007)
  • H. Liu, J. Yang, Y. Zhang, L. Yang, M. Wei, X. Ding. J. Phys.: Cond. Matter 21, 145 803 (2009)
  • B. Panigrahy, M. Aslam, D. Bahadur. Nanotechnology 23, 115 601 (2012)
  • D.Y. Inamdar, A.K. Pathak, I. Dubenko, N. Ali, S. Mahamuni. J. Phys. Chem. C 115, 23 671 (2011)
  • M.V. Limaye, S.B. Singh, R. Das, P. Poddar, S.K. Kulkarni. J. Solid State Chem. 184, 391 (2011)
  • B.B. Straumal, A.A. Mazilkin, S.G. Protasova, P.B. Straumal, A.A. Myatiev, G. Schutz, E.J. Goering, T. Tietze, B. Baretzky. Phil. Mag. 1, 13 (2012)
  • B.B. Straumal, S.G. Protasova, A.A. Mazilkin, A.A. Myatiev, P.B. Straumal, G. Schutz, E. Goering, B. Baretzky. J. Appl. Phys. 108, 073 923 (2010)
  • B.B. Straumal, S.G. Protasova, A.A. Mazilkin, T. Tietze, E. Goering, G. Schutz, P.B. Straumal, B. Baretzky. Beilstein J. Nanotechnol. 4, 361 (2013)
  • Б.Б. Страумал, С.Г. Протасова, А.А. Мазилкин, Г. Шютц, Э. Геринг, Б. Баретцки, П.Б. Страумал. Письма в ЖТФ 97, 415 (2013)
  • S. Akbar, S.K. Hasanain, M. Abbas, S. Ozcan, B. Ali, S.I. Shah. Solid State Commun. 151, 17 (2011)
  • S. Zhou, Q. Xu, K. Potzger, G. Talut, R. Grotzschel, J. Fassbender, M. Vinnichenko, J. Grenzer, M. Helm, H. Hochmuth, M. Lorenz, M. Grundmann, H. Schmidt. Appl. Phys. Lett. 93, 232 507 (2008)
  • P.K. Sharma, R.K. Dutta, A.C. Pandey. J. Magn. Magn. Mater. 321, 4001 (2009)
  • S.A. Ahmed. Solid State Commun. 150, 2190 (2010)
  • S. Sambasivam, B.C. Choi, J.G. Lin. J. Solid State Chem. 184,199 (2011)
  • C.Ю. Соковнин, В.Г. Ильвес. Применение импульсного электронного пучка для получения нанопорошокв некоторых оксидов металлов. УрО РАН, Екатеринбург (2012). 318 с
  • S.Yu. Sokovnin, V.G. Il'ves. Ferroelectrics 436, 101 (2012)
  • В.Г. Ильвес, С.Ю. Соковнин. РНТ 6, 20 (2011)
  • D. Wang, Z.Q. Chen, D.D. Wang, J. Gong, C.Y. Cao, Z. Tang, L.R. Huang. J. Magn. Magn. Mater. 322, 3642 (2010)
  • B. Aleman, Y. Ortega, J.A. Garcia, P. Fernandez, J. Piqueras. J. Appl. Phys. 110, 014 317 (2011)
  • P. Wu, G. Saraf, Y. Lu, D.H. Hill, R. Gateau, L. Wielunski, R.A. Bartynski, D.A. Arena, J. Dvorak, A. Moodenbaugh, T. Siegrist, J.A. Raley, Y.K. Yeo. Appl. Phys. Lett. 89, 012 508 (2006)
  • D. Karmakar, S.K. Mandal, R.M. Kadam, P.L. Paulose, A.K. Rajarajan, T.K. Nath, A.K. Das, I. Dasgupta, G.P. Das. Phys. Rev. B 75, 144 404 (2007)
  • S. Banerjee, M. Mandal, N. Gayathri, M. Sardar. Appl. Phys. Lett. 91, 182 501 (2007)
  • A.J. Behan, A. Mokhtari, H.J. Blythe, D. Score, X.H. Xu, J.R. Neal, A.M. Fox, G.A. Gehring. Phys. Rev. Lett. 100, 047 206 (2008)
  • N. Khare, M.J. Kappers, M. Wei, M.G. Blamire, J.L. Macmanus-Driscoll. Adv. Mater. 18, 1449 (2006)
  • C. Song, K.W. Geng, F. Zeng, X.B. Wang, Y.X. Shen, F. Pan, Y.N. Xie, T. Liu, H.T. Zhou, Z. Fan. Phys. Rev. B 73, 024 405 (2006)
  • C. Song, F. Zeng, Y.X. Shen, K.W. Geng, Y.N. Xie, Z.Y. Wu, F. Pan. Phys. Rev. B 73, 172 412 (2006)
  • C.N. Wu, T.S. Wu, S.Y. Huang, W.C. Lee, Y.H. Chang, Y.L. Soo, M. Hong, J. Kwo. J. Appl. Phys. 113, 17C309 (2013)
  • C. Song, F. Pan. In: Oxide Semiconductors V. 88 / Eds B.G. Svensson, S.J. Pearton, C. Jagadish. Elsevier Inc. (2013). P. 227
  • A.J. Behan, A. Mokhtari, H.J. Blythe, D. Score, X.H. Xu, J.R. Neal, A.M. Fox, G.A. Gehring. Phys. Rev. Lett. 100, 047 206 (2008)
  • D. Chakraborti, S. Ramachandran, G. Trichy, J. Narayan, J.T. Prater. J. Appl. Phys. 101, 053 918 (2007)
  • D. Chakraborti, G.R. Trichy, J.T. Prater, J. Narayan. J. Phys. D 40, 7606 (2007)
  • P.K. Sharma, R.K. Dutta, A.C. Pandey, S. Layek, H.C. Verma. J. Magn. Magn. Mater. 321, 2587 (2009)
  • K. Sato, L. Bergqvist, J. Kudrnovsky, P.H. Dederichs, O. Eriksson, I. Turek, B. Sanyal, G. Bouzerar, H. Katayama-Yoshida, V.A. Dinh, T. Fukushima, H. Kizaki, R. Zeller. Rev. Mod. Phys. 82, 1633 (2010)
  • X. Chen, Z. Zhou, K. Wang, X. Fan, S. Hu, Y. Wang, Yan Huang. Mater. Res. Bull. 44, 799 (2009)
  • K. Kumar, M. Chitkara, I.S. Sandhu, D. Mehta, S. Kumar J. Alloys Comp. 588, 681 (2014)
  • C. Liu, D. Meng, H. Pang, X. Wu, J. Xie, X. Yu, L. Chen, X. Liu. J. Magn. Magn. Mater. 324, 3356 (2012)
  • Y.Q. Wang, S.L. Yuan, L. Liu, P. Li, X.X. Lan, Z.M. Tian, J.H. He, S.Y. Yin. J. Magn. Magn. Mater. 320, 1423 (208)
  • X.C. Wang, W.B. Mi, D.F. Kuang. Appl. Surf. Sci. 256, 1930 (2010)
  • J.M.D. Coey, M. Venkatesan, C.B. Fitzgerald. Nature Mater. 4, 173 (2005)
  • X.X. Wei, C. Song, K.W. Geng, F. Zeng, B. He, F. Pan. J. Phys.: Cond. Matter 18, 7471 (2006)
  • С.Ю. Соковнин, В.Г. Ильвес, А.И. Медведев, А.М. Мурзакаев. Перспективные материалы 4, 21 (2013)
  • J.M.D. Coey, K. Wongsaprom, J. Alaria, M. Venkatesan. J. Phys. D 41, 134 012 (2008)
  • L.Y. Li, Y.H. Cheng, X.G. Luo, H. Liu, G.H. Wen, R.K. Zheng, S.P. Ringer. Nanotechnology 21, 145 705 (2010)
  • X. Zhang, Y.H. Cheng, L.Y. Li, H. Liu, X. Zuo, G.H. Wen, L. Li, R.K. Zheng, S.P. Ringer. Phys. Rev. B 80, 17 (2009).
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.