Вышедшие номера
Магнитные наночастицы ZnxFe3-xO4 (0 ≤ x≤ 1.0), функционализированные полиакриловой кислотой (ZnxFe3-xO4@ПАК)
Камзин А.С.1, Caliskan G.2, Dogan N.2, Bingolbali A.3, Семенов В.Г.4, Бурьяненко И.В.5
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Department of Physics, Gebze Technical University, Kocaeli, Turkey
3Department of Bioengineering, Yildiz Technical University, Istanbul, Turkey
4Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
5Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: ASKam@mail.ioffe.ru, val_sem@mail.ru, iburyanenko@ritverc.com
Поступила в редакцию: 9 июня 2022 г.
В окончательной редакции: 24 июля 2022 г.
Принята к печати: 13 августа 2022 г.
Выставление онлайн: 31 октября 2022 г.

Представлены исследования свойств магнитных наночастиц ZnxFe3-xO4 (x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0), синтезированных модифицированным гидротермальным методом в сравнении со свойствами этих же наночастиц, стабилизированных полиакриловой кислотой ZnxFe3-xO4@ПАК. Структура, размер, морфология и магнитные свойства образцов изучены методами рентгеновской дифракции (РД), инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), системой измерений физических свойств (PPMS) и мессбауэровской спектроскопии. Установлено, что синтезированные наночастицы являются однофазными, без дополнительных примесей, обладают узким распределением по размерам и находятся в суперпарамагнитной фазе. Из РД измерений установлено, что при повышении содержания Zn от x=0 до 1.0 размеры наночастиц меняются в диапазоне от 20 до 17 nm. Анализ данных мессбауэровской спектроскопии показал, что при допировании ионами Zn от x = 0 до 1.0 размеры наночастиц меняются от 15 до 5 nm. Результаты мессбауэровских исследований показали, что как частицы ZnxFe3-xO4, так и ZnxFe3-xO4@ПАК обладают структурой типа ядро/оболочка, в которой ядро магнитоупорядочено, тогда как оболочка не имеют магнитного упорядочения. Мессбауэровские исследования показали, что покрытие частиц полиакриловой кислотой приводит к изоляции частиц друг от друга, что уменьшает или устраняет сверхтонкие взаимодействия между частицами. При этом толщина парамагнитного поверхностного слоя уменьшается, и за счет этого увеличивается диаметр магнитоупорядоченного ядра частицы. Ключевые слова: наночастицы феррита-шпинели, гидротермальный синтез, функционализация полиакриловой кислотой, мессбауэровская спектроскопия, свойства, кристаллическая и магнитная структуры. DOI: 10.21883/JTF.2022.12.53756.152-22