Magnetic susceptibility of Dy-In-O materials.pdf Дизайн и направленный синтез сложных неорганических соединений редкоземельных переходных 3d-металлов составляют интенсивно развиваемое направление современной неорганической химии, обусловленное как фундаментальной значимостью проблемы, так и необходимостью создания новых магнитных материалов различного назначения [1-3]. Целью данного исследования является установление взаимосвязи «состав - структура - магнитная восприимчивость» в семействе соединений системы Dy-In-O. Эти соединения получали путем растворения солей In(NO3)3 и Dy(NO3)3 в дистиллированной воде, последующего химического соосаждения гидроксидов диспрозия и индия из полученного раствора водным раствором 25 %-го аммиака при рН 10 с последующей промывкой и термообработкой порошка на воздухе при 1000 °С в течение 1 ч. Содержание индия в растворе солей менялось от 0 до 100 ат. %. Рентгенофазовый анализ (РФА) образцов выполняли на дифрактометре Rigaku Miniflex 600 с использованием CuKα-излучения в интервале уг- лов 10-90º (2θ) с шагом сканирования 0.02º и скоростью съемки 2 град/мин. Идентификацию дифракционных максимумов проводили с помощью баз данных PDF 4+, а также программы полнопрофильного анализа POWDER CELL 2.4. Магнитную восприимчивость определяли из изменения индуктивности катушки при помещении в нее порошкового образца с помощью прецизионного измерителя LCR Agilent E4980A. Измерения проводились при комнатной температуре. Ошибка измерений составляла ± 3 %. Рис. 1. Зависимость удельной магнитной восприимчивости χ образцов системы Dy-In-O от содержания в ней индия На рис. 1 представлена зависимость удельной магнитной восприимчивости χ полученных образцов системы Dy-In-O от содержания в ней индия. Имея в своем составе парамагнитные (Dy3+) и диамагнитные (In3+) ионы, такие материалы демонстрируют переход от положительных значений χ (164.510-6 см3/г для Dy2O3) до отрицательных значений (-2,110-6 см3/г для In2O3). Немонотонный характер зависимости, вероятно, обусловлен образованием в системе Dy-In-O соединения DyInO3 c гексагональной орторомбической структурой. Как следует из таблицы, где представлены результаты РФА образцов системы Dy-In-O, в области концентраций индия 50 ат. % содержание DyInO3 в системе достигает практически 100 %, а на зависимости удельной магнитной восприимчивости наблюдается «ступенька» при значениях χ = 68.410-6 см3/г. Согласно опубликованным в работе [4] результатам исследования, это соединение является парамагнитным, магнитная восприимчивость которого точно следует закону Кюри - Вейса вплоть до температуры жидкого азота. Парамагнитная точка Кюри DyInO3 была определена как - 258.15 °С. Изменение концентрации DyInO3 с изменением содержания индия в системе Dy-In-O, согласно данным таблицы, коррелирует с появлением перегибов на представленной на рисунке зависимости. Фазовый состав образцов системы Dy-In-O Содержание In в ат. % в системе Dy-In-O Обнаруженные фазы, номер пространственной группы Содержание фаз, мас. % Параметры решетки, Ǻ Размер ОКР, нм 100 In2O3_206 100 a = 10.1104 83 95 In2O3_206 94 а = 10.1061 69 Dy2O3_206 3 a = 10.5729 36 DyInO3_185 3 а = 6.2010 с = 12.2310 12 70 In2O3_206 67 а = 10.1209 49 Dy2O3_206 10 a = 10.5700 25 DyInO3_185 23 a = 6.4010 c = 12.1989 14 50 In2O3_206 1 a = 10.1113 57 Dy2O3_206 1 a = 10.5700 16 DyInO3_185 98 а = 6.2010 с = 12.2310 15 20 In2O3_206 8 a = 10.1205 62 Dy2O3_206 91 a = 10.5729 36 DyInO3_185 1 a = 6.3852 c = 12.3850 6 0 Dy2O3_206 100 a = 10.6707 22

Скачать электронную версию публикации