Вышедшие номера
Магнитооптические эффекты в наночастицах смешанных ферритов Zn1-xCoxFe2O4 и Mg1-xCoxFe2O4
Работа выполнена в рамках научной тематики Госзадания ИФ СО РАН.
Соколов А.Э. 1,2, Эдельман И.С. 1, Иванова О.С. 1,2, Иванцов Р.Д. 1, Петров Д.А. 1, Князев Ю.В. 1,2, Thakur A. 3, Thakur P.3
1Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
3Amity University Haryana, Gurugram, Haryana 122413, India
Email: alexeys@iph.krasn.ru, ise@iph.krasn.ru, osi@iph.krasn.ru, ird@iph.krasn.ru, irbiz@iph.krasn.ru, yuk@iph.krasn.ru, atulphysics@gmail.com, pthakur@ggn.amity.edu
Поступила в редакцию: 14 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 16 июля 2025 г.
Принята к печати: 17 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 11 сентября 2025 г.

Наночастицы (НЧ) смешанных Zn-Co и Mg-Co ферритов с формулами Zn1-xCoxFe2O4 и Mg1-xCoxFe2O4, где x=0.0, 0.2 и 0.4, были синтезированы автотермическим методом с использованием цитратного прекурсора в качестве катализатора, инициирующего термическую реакцию. Рентгеновские дифракционные картины показали, что НЧ всех составов представляют собой нанокристаллы пространственной группы Fd-3m. Мёссбауэровская спектроскопия 57Fe показала, что все ионы Co2+ в Mg-Co-феррите занимают только октаэдрические позиции, а ионы Fe3+ распределены приблизительно поровну между октаэдрическими и тетраэдрическими позициями. В НЧ Zn-Co-феррита ионы Co2+ распределены приблизительно поровну между этими позициями, а ионы Fe3+ локализованы преимущественно в октаэдрических позициях. Магнитные измерения демонстрируют большие значения намагниченности насыщения в обоих случаях, но высокую коэрцитивную силу Hc в первом случае и низкую - во втором. Впервые получены спектры эффекта Фарадея и магнитного кругового дихроизма для таких смешанных ферритов, и проанализирована их зависимость от природы немагнитного иона и концентрации кобальта. В частности, проведенный анализ позволил однозначно связать интенсивный пик в ближней инфракрасной области со спин-разрешенным электронным переходом в ионах Co2+, находящихся в октаэдрических позициях. Ключевые слова: наноструктуры, магнитные свойства, эффект Мессбауэра, магнитный круговой дихроизм, эффект Фарадея.
  1. A.D. Buckingham, P.J. Stephens. Annu. Rev. Phys. Chem. 17, 399 (1966)
  2. Н.В. Старостин, П.П. Феофилов. УФН 97, 621 (1969)
  3. P.N. Schatz, A.J. McCaffery. Q. Rev. Chem. Soc. 23, 4, 552 (1969)
  4. Г.С. Кринчик, М.В. Четкин. УФН 98, 1, 3 (1969). [G.S. Krinchik, M.V. Chetkin. Sov. Phys. Uspekhi 12, 3, 307 (1969).]
  5. A.K. Zvezdin, V.A. Kotov. Modern Magnetooptics and Magnetooptical Materials. Taylor \& Francis Group, New York (1997). 404 p
  6. T. Haider. Int. J. Electromag. Appl. 7, 1, 17 (2017)
  7. C. Rizal, H. Shimizu, J.R. Mejia-Salazar. Magnetochemistry 8, 9, 94 (2022)
  8. A.E. Rogachev, P.M. Vetoshko, N.A. Gusev, M.A. Kozhaev, A.R. Prokopov, V.V. Popov, D.V. Dodonov, A.G. Shumilov, A.N. Shaposhnikov, V.N. Berzhansky, A.K. Zvezdin, V.I. Belotelov. Appl. Phys. Lett. 109, 16, 162403 (2016)
  9. D. Vojna, O. Slezak, A. Lucianetti, T. Mocek. Appl. Sci. 9, 15, 3160 (2019)
  10. A. Abramovici, W.E. Althouse, R.W.P. Drever, Y. Gursel, S. Kawamura, F.J. Raab, D. Shoemaker, L. Sievers, R.E. Spero, K.S. Thorne, R.E. Vogt, R. Weiss, S.E. Whitcomb, M.E. Zucker. Sci. 256, 5055, 325 (1992)
  11. W.F.J. Fontijn, P.J. van der Zaag, R. Metselaar. J. Appl. Phys. 83, 11, 6765 (1998)
  12. W.F.J. Fontijn, P.J. van der Zaag, M.A.C. Devillers, V.A.M. Brabers, R. Metselaar. Phys. Rev. B 56, 9, 5432 (1997).
  13. W.F.J. Fontijn, P.J. van der Zaag, L.F. Feiner, R. Metselaar, M.A.C. Devillers. J. Appl. Phys. 85, 8, 5100 (1999)
  14. Г.С. Кринчик, К.М. Мукимов, Ш.М. Шарипов, А.П. Хребтов, Е.М. Сперанская. ЖЭТФ 76, 6, 2126 (1979). [G.S. Krinchik, K.M. Mukimov, Sh.M. Sharipov, A.P. Khrebtov, E.M. Speranskaya. JETP 49, 6, 1074 (1979).]
  15. Г.С. Кринчик, А.П. Хребтов, Е.М. Сперанская, А.А. Аскоченский, С.А. Беляев. ЖЭТФ 72, 2, 699 (1977). [G.S. Krinchik, A.P. Khrebtov, A.A. Askochenskii, E.M. Speranskaya, S.A. Belyaev. JETP 45, 2, 366 (1977).]
  16. L. Stichauer, G. Gavoille, Z. Simsa. J. Appl. Phys. 79, 7, 3645 (1996)
  17. K.J. Kim, H.S. Lee, M.H. Lee, S.H. Lee. J. Appl. Phys. 91, 12, 9974 (2002)
  18. F.J. Kahn, P.S. Pershan, J.P. Remeika. Phys. Rev. 186, 3, 891 (1969)
  19. G.B. Scott, D.E. Lacklison, H.I. Ralph, J.L. Page. Phys. Rev. B 12, 7, 2562 (1975)
  20. P.E. Petrov, P.O. Kapralov, G.A. Knyazev, A.N. Kuzmichev, P.M. Vetoshko, Yu.M. Bunkov, V.I. Belotelov. Opt. Express 30, 2, 1737 (2022)
  21. M. Levy, O.V. Borovkova, C. Sheidler, B. Blasiola, D. Karki, F. Jomard, M.A. Kozhaev, E. Popova, N. Keller, V.I. Belotelov. Optica 6, 5, 642 (2019)
  22. A. Thakur, I. Edelman, D. Petrov, S. Ovchinnikov, P. Thakur, S. Zharkov, Y. Knyazev, A. Sukhachev. J. Mater. Res. 39, 21, 3029 (2024)
  23. G. Marquez, V. Sagredo, R. Guillen-Guillen, G. Attolini, F. Bolzoni. Revista Mexicana de Fisica 66, 3, 251 (2020)
  24. T.A.S. Ferreira, J.C. Waerenborgh, M.H.R.M. Mendonca, M.R. Nunes, F.M. Costa. Solid State Sci. 5, 2, 383 (2003)
  25. Bruker AXS TOPAS V4: General profile and structure analysis software for powder diffraction data. User's Manual. Bruker AXS, Karlsruhe, Germany (2008)
  26. R. Ivantsov, N. Evsevskaya, S. Saikova, E. Linok, G. Yurkin, I. Edelman. Mater. Sci. Eng. B 226, 171 (2017)
  27. D. Chahar, S. Taneja, P. Thakur, A. Thakur. J. Alloys Compd 843, 155681 (2020)
  28. О.С. Иванова, И.С. Эдельман, С.Г. Овчинников, А. Тхакур, П. Тхакур, А.Л. Сухачёв, Ю.В. Князев, Р.Д. Иванцов, M.С. Молокеев. Письма в ЖЭТФ 119, 2, 111 (2024). [O.S. Ivanova, I.S. Edelman, S.G. Ovchinnikov, A. Thakur, P. Thakur, A.L. Sukhachev, Y.V. Knyazev, R.D. Ivantsov, M.S. Molokeev. JETP Lett. 119, 2, 104 (2024).]
  29. S. Sarmah, K.P. Patra, P.K. Maji, S. Ravi, T. Bora. Ceram. Int. 49, |it 1, 1444 (2023)
  30. M. Al-Maashani, A.M. Gismelseed, K.A.M. Khalaf, A.A. Yousif, A.D. Al-Rawas, H.M. Widatallah, M.E. Elzain. Hyperfine Interactions 239, 1, 15 (2018)
  31. H.B. Desai, A. Kumar, A.R. Tanna. Eur. Chem. Bull. 10, 3, 186 (2021)
  32. W.S. Mohamed, M. Alzaid, M.S.M. Abdelbaky, Z. Amghouz, S. Garcia-Granda, A.M. Abu-Dief. Nanomater. 9, 11, 1602 (2019)
  33. S.S. Jadhav, S.E. Shirsath, B.G. Toksha, S.M. Patange, S.J. Shukla, K.M. Jadhav. Int. J. Modern Phys. B 23, 30, 5629 (2009)
  34. L.M. Corliss, J M. Hastings, F.G. Brockman. Phys. Rev. 90, 6, 1013 (1953).
  35. V. vSepelak, A. Feldhoff, P. Heitjans, F. Krumeich, D. Menzel, F.J. Litterst, I. Bergmann, K.D. Becker. Chem. Mater. 18, 13, 3057 (2006)
  36. A.V. Malakhovsky, I.S. Edelman. Physica Status Solidi B 74, 2, K145 (1976)
  37. W.D. Martens, W.L. Peeters, H.M. Noort, M. Erman. J. Phys. Chem. Solids 46, 4, 411 (1985)
  38. B.S. Holinsworth, N.C. Harms, S. Fan, D. Mazumdar, A. Gupta, S.A. McGill, J.L. Musfeldt. APL Mater. 6, 6, 066110 (2018)
  39. Д.Т. Свиридов, Р.К. Свиридова, Ю.Ф. Смирнов. Оптические спектры ионов переходных металлов в кристаллах. Наука, М. (1976). 266 с
  40. K. Ravindranadh, K.D.V. Prasad, M.C. Rao. AIMS Mater. Sci. 3, 3, 796 (2016)
  41. M.N. Taran, G.R. Rossman. Am. Mineral. 86, 7, 889 (2001)
  42. V. Zviagin, P. Richter, T. B"ontgen, M. Lorenz, M. Ziese, D.R.T. Zahn, G. Salvan, M. Grundmann, R. Schmidt-Grund. Physica Status Solidi B 253, 3, 429 (2016).

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.