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. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
Email: ilves@iep.uran.ru
Поступила в редакцию: 30 января 2014 г.
Выставление онлайн: 20 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.