Синтез и исследование нанопорошков ферромолибдата стронция с высокой степенью сверхструктурного упорядочения для спинтроники
Анотація
Наноразмерная магнитная керамика со структурой двойного перовскита на основе соединений ферромолибдата стронция (ФМС) Sr2FeMoO6-δ синтезирована цитрат-гель-методом из консистентных растворов с различным значением pH. Установлена корреляционная зависимость скорости и степени фазовых превращений ФМС в результате высокотемпературного отжига. Показано, что на магнитное состояние керамики влияет микроструктура порошка ФМС и степень сверхструктурного упорядочения катионов Fe3+, Mo5+, которая существенным образом зависит от величины pH исходных растворов. Установлено, что при pH = 4 образуются наночастицы с большей микроструктурной и магнитной однородностью, а также меньшей магнитной анизотропией. Определены оптимальные условия синтеза нанопорошков ФМС, позволяющие осуществлять направленное изменение фазового состава синтезируемой наноразмерной керамики с воспроизводимыми физико-химическими свойствами.
Посилання
Fix T., Barla A., Ulhaq-Bouillet C., Colis S., Kappler J.P., Dinia A. Absence of tunnel magnetoresistance in Sr2FeMoO6-based magnetic tunnel junctions. Chem. Phys. Lett., 2007, vol. 434, iss. 4-6, pp. 276-279. http://dx.doi.org/10.1016/j.cplett.2006.12.020
Kovalev L., Yarmolich M., Petrova M., Ustarroz J., Terryn H., Kalanda N., Zheludkevich M. Double perovskite Sr2FeMoO6 films prepared by electrophoretic deposition. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, vol. 6, no. 21, pp. 19201-19206. http://dx.doi.org/10.1021/am5052125
Niebieskikwiat D., Caneiro A., Sánchez R. D., Fontcuberta J. Oxygen-induced grain boundary effects on magnetotransport properties of Sr2FeMoO6–δ. Phys. Rev. B, 2001, vol. 64, iss. 18, pp. 1804061-1804064. http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.64.180406
Huang Y.H., Lindén J., Yamauchi H., Karppinen M. Large low-field magnetoresistance effect in Sr2FeMoO6 homocomposites. Appl. Phys. Lett., 2005, vol. 86, iss. 7, pp. 0725101-07251013. http://dx.doi.org/10.1063/1.1864241
Kalanda N.A., Gorokh G.G., Yarmolich M.V., Lozovenko A.A., Kanyukov E.Yu. Magnetic and magnetoresistive properties of Al2O3–Sr2FeMoO6–δ–Al2O3 nanoheterostructures. Phys. Solid State, 2016, vol. 58, iss. 2, pp. 341-349. http://dx.doi.org/10.1134/S1063783416020128
Shinde S.R., Ogale S.B., Greene R.L., Venkatesan T., Tsoi K., Cheong S.-W., Millis A.J. Thin films of double perovskite Sr2FeMoO6: Growth, optimization, and study of the physical and magnetotransport properties of films grown on single-crystalline and polycrystalline SrTiO3 substrates. J. Appl. Phys, 2003, vol. 93, iss. 3, pp. 1605-1612. http://dx.doi.org/10.1063/1.1533831
Santiso J., Figueras A., Fraxedas J. Thin films of Sr2FeMoO6 grown by pulsed laser deposition: preparation and characterization. Surf. Interface Anal., 2002, vol. 33, iss. 33, pp. 676-680. http://dx.doi.org/10.1002/sia.1435
Sarma D. D., Mahadevan P., Ray S., Kumar A. Electronic Structure of Sr2FeMoO6. Phys. Rev. Lett., 2000, vol. 85, iss. 12, pp. 2549-2552. http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.2549
Klencsár Z., Németh Z., Vértes A., Kotsis I., Nagy M., Cziráki Á., Ulhaq-Bouillet C., Pierron-Bohnes V., Vad K., Mészáros S., Hakl J. The effect of cation disorder on the structure of Sr2FeMoO6 double perovskite. J. Magn. Magn. Mater., 2004, vol. 281, iss. 1, pp. 115-123. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmmm.2004.04.097
Rager J., Zipperle M., Sharma A., MacManus-Driscoll J. L. Oxygen stoichiometry in Sr2FeMoO6, the determination of Fe and Mo valence states, and the chemical phase diagram of SrO—Fe3O4—MoO3. J. Am. Ceram. Soc., 2004, vol. 87, iss. 7, pp. 1330-1335. http://dx.doi.org/10.1111/j.1151-2916.2004.tb07730.x
Kang J.-S., Kim J. H., Sekiyama A., Kasai S., Suga S., Han S. W., Kim K. H., Muro T., Saitoh Y., Hwang C., Olson C. G., Park B. J., Lee B. W., Shim J. H., Park J. H., Min B. I. Bulk-sensitive photoemission spectroscopy of A2FeMoO6 double perovskites (A=Sr, Ba). Phys. Rev. B, 2002, vol. 66, iss. 11, pp. 1131051-11310514. http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.66.113105
Kalanda N.A., Kovalev L.V., Waerenborgh J.C., Soares M.R., Zheludkevich M.L., Yarmolich M.V., Sobolev N.A. Interplay of superstructural ordering and magnetic properties of the Sr2FeMoO6–δ double perovskite. Science of Advanced Materials, 2015, vol. 7, no. 3, pp. 446-454. http://dx.doi.org/10.1166/sam.2015.2134
Topwal D., Sarma D. D., Kato H., Tokura Y., Avignon M. Structural and magnetic properties of Sr2Fe1+xMo1–xO6 (–1≤x≤0.25). Phys. Rev. B, 2006, vol. 73, iss. 9, pp. 0944191-0944195. http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.73.094419
Kobayashi K.-I., Kimura T., Sawada H., Terakura K., Tokura Y. Room-temperature magnetoresistance in an oxide material with an ordered double-perovskite structure. Nature, 1998, vol. 395, pp. 677-680. http://dx.doi.org/10.1038/27167
Yаrmolich M.V, Kalanda N.A., Dem’yаnov S.E., Gurskii L.I., Kovalev L.V., Galyаs A.I. [Magnetism in nanoscale powders of ferro strontium molybdate]. Doklady BGUIR, 2016, no. 3(97), pp. 63-68. (Rus)
Frolov G. I., Bachina O. I., Zav’yalova M. M., Ravochkin S. I. Magnetic properties of nanoparticles of 3d metals. Technical Physics, 2008, vol. 53, iss. 8, pp. 1059-1064. http://dx.doi.org/10.1134/S1063784208080136
Gubin S. et al. Magnetic nanoparticles: preparation, structure and properties. Russian Chemical Reviews, 2005, vol. 74, iss. 6, pp. 489-520. http://dx.doi.org/10.1070/RC2005v074n06ABEH000897
Suominen T., Raittila J., Salminen T., Schlesier K., Lindén J., Paturi P. Magnetic properties of fine SFMO particles: Superparamagnetism. J. Magn. Magn. Mater., 2007, vol. 309, iss. 2, pp. 278-284. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmmm.2006.07.016
Авторське право (c) 2016 M. B. Ярмолич, H. A. Каланда, C. E. Демьянов, M. B. Силибин, Г. Г. Горох
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
