Труды КНЦ (Технические науки вып.3/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 127-131 Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 127-131 Введение Феррито-хромиты редкоземельных элементов со структурой перовскита проявляют уникальные магнитные свойства, которые в основном обусловлены сложными взаимодействиями между А-подрешеткой редкоземельного катиона и В-подрешеткой катионов переходных элементов (4f-3d взаимодействия). К настоящему времени активно исследовались незамещенные в А-подрешетку фазы RFe 0 , 5 Cr 0 , 5 O 3 (R = Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er) [1 -13 ]. Целью данной работы — синтез замещенных редкоземельными элементами в А-подрешетку феррито-хромитов R/ 0 . 5 R// 0 . 5 Fe 0 . 5 Cr 0 . 5 O 3 (R/,R// = Sm, Eu, и Gd) и исследование их структурных и магнитных свойств. М етоды и материалы В работе использовали Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Fe 2 O 3 и Cr 2 O 3 , предварительно прокаленные при температуре 6 0 0 -8 0 0 °C. Порошки (Sm 0 , 5 Eu 0 , 5 )(Fe 0 , 5 Cr 0 , 5 )O 3 (SEFC) и (Gd 0 , 5 Eu 0 , 5 )(Fe 0 , 5 Cr 0 , 5 )O 3 (GEFC) были получены методом твердофазного синтеза из соответствующих оксидов при температуре 1380 °C в течение 16 ч. Рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре SHIMADZU XRD -7000 X -RAY MAX ima.X в интервале 5 -8 0 ° 2Ѳ, с шагом 0,02° и скоростью регистрации 1 °/мин при комнатной температуре с внутренним стандартом (порошок Si [14, 15]). Уточнение структуры синтезированных составов проводили по методу Ритвельда с помощью программы GSAS-II. Намагниченность полученных материалов определялась в автоматической системе Cryogenic CFS-9T-CVTI, с использованием вибрационного метода в диапазоне температур 5 -3 0 0 К и магнитных полей до 5 Тл. Р езультаты исследований Рентгенограммы SEFC и GEFC представлены на рис. 1. Составы SEFC и GEFC так же, как и ранее синтезированные недопированные в А-подрешетку фазы SmFe 0 , 5 & 0 , 5 O 3 (SFC), EuFe 0 , 5 Cr 0 , 5 O 3 (EFC) и GdFe 0 , 5 Cr 0 , 5 O 3 (GFC) проявляют структуру перовскита с орторомбическим искажением (пространственная группа Pbnm , № 62). Параметры и объем элементарной ячейки для SEFC и GEFC были уточнены методом полнопрофильного анализа по Ритвельду и сопоставлены с кристаллографическими параметрами для SFC, EFC и GFC (табл.) ранее синтезированными различными методами: твердофазный метод [1 -3 , 8 , 10], механоактивация с последующим твердофазным синтезом [4, 6 ], гидротермальный метод [7], золь-гель метод [9, 11], метод Пичини [5] и цитратный [ 1 2 ]. Объем элементарной ячейки SEFC больше, чем для GEFC, что соответствует уменьшению катионного радиуса в ряду Sm3+ — Eu3+ — Gd3+ [16]. Следует отметить, что та же общая тенденция наблюдается для изменения объема элементарной ячейки в ряду соединений SEFC — SEFC — EFC — GEFC — GFC независимо от метода их синтеза. Изменения кристаллографических параметров а и с как для вновь синтезированных составов SEFC и GEFC, так и для недопированных в А-подрешетку фаз SFC, EFC и GFС так же следуют тренду изменения радиуса редкоземельных катионов. Однако параметр b показывает инверсионную зависимость, возрастая с уменьшением радиуса редкоземельного катиона в А-подрешетке. SEFC GEFC Т------- 1 ------- 1 --------------- 1 --------------- 1 --------------- 1 --------------- 1 --------— I — >— I — >— I — 1 — I— >— г 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 2Ѳ / ° 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 0^-4 I 0 2Ѳ / Рис. 1 . Рентгенограммы SEFC и GEFC © Ермолаева Ю. В., Шарипова М. М., Конышева Е. Ю., Упоров С. А., 2023 128