RU2470897C2 - Способ получения самарийсодержащего спин-стекольного магнитного материала - Google Patents
Способ получения самарийсодержащего спин-стекольного магнитного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470897C2 RU2470897C2 RU2011110649/03A RU2011110649A RU2470897C2 RU 2470897 C2 RU2470897 C2 RU 2470897C2 RU 2011110649/03 A RU2011110649/03 A RU 2011110649/03A RU 2011110649 A RU2011110649 A RU 2011110649A RU 2470897 C2 RU2470897 C2 RU 2470897C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- magnetic
- spin glass
- state
- hours
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к разработке новых материалов с магнитным состоянием спинового стекла - системы с вырожденным основным магнитным состоянием, которые могут быть полезны для химической, атомной промышленностей и развития магнитных информационных технологий. Способ получения самарийсодержащего спин-стекольного магнитного материала включает приготовление шихты из выдержанных при температуре 105°С оксидов Fe2O3, Sm2O3 и ТiO2, формирование таблеток под давлением около 10 кбар и их спекание методом твердотельной реакции. Спекание осуществляют в три этапа: на первом при температуре 1200°С в течение 24 час, на втором и третьем при температуре 1250°С в течение 24 часов, с нагревом печи со скоростью 150 град/час. После завершения каждого этапа синтеза таблетки вновь перетирают, прессуют и помещают в печь. Техническим результатом изобретения является получение материала, обладающего магнитным состоянием спинового стекла. 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к разработке способа получения нового материала с магнитным состоянием спинового стекла - системы с вырожденным магнитным состоянием, которые могут быть полезны для химической промышленности и развития магнитных информационных технологий, а содержание в материале самария, поглощающего нейтроны, делает его полезным материалом атомной техники.
Известно монокристаллическое соединение CuGa2O4 [G.A.Petrakovskii, K.S.Aleksandrov, L.N.Bezmaternikh, S.S.Aplesnin, В.Roesli, F.Semadeni, A.Amato, C.Baines, J.Bartolome, M.Evangelisti. Spin-glass state in CuGa2O4. Phys. Rev. B, 63, 184425 (2001)] с "замороженным" пространственным распределением ориентации спиновых магнитных моментов системы магнитных ионов в области низких температур, называемого состоянием спинового стекла, синтезированного из раствора в расплаве
Это соединение характеризуется сложностью технологического процесса изготовления монокристаллического соединения, является трехэлементным, не содержит редкоземельных ионов, что обедняет понимание физики состояния спинового стекла и потенциальных применений.
Известно четырехкомпонентное оксидное соединение - монокристалл ферригерманат бария (Ва2Fе2GеO7), проявляющее магнитное состояние спинового стекла [Г.Петраковский, Л.Безматерных, И.Гудим, О.Баюков, А.Воротынов, А.Бовина, Р.Шимчак, М.Баран, К.Риттер. ФТТ, т.48, №10 (2006)], выращен методом раствор-расплавной кристаллизации.
К недостаткам можно отнести сложность технологического процесса синтеза монокристаллического соединения, а также низкую величину намагниченности.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности является способ синтеза керамического соединения SmFeGe2O7 с состоянием спинового стекла [Толпыгина И. Спинтроника. Научные работы учащихся (http://npk.gvmn2.ru./physics/12/] (прототип), использующий твердотельную реакцию из исходных окислов Fе2О3, Sm2O3 и ТiO2, выдержанных при температуре 105°С.
Техническим результатом изобретения является разработка способа получения поликристаллического четырехкомпонентного магнитного материала с состоянием спинового стекла.
Технический результат достигается тем, что в способе получения самарий-содержащего спин-стекольного магнитного материала, включающем приготовление шихты из выдержанных при температуре 105°С оксидов Fe2O3, Sm2O3 и ТiO2, формирование таблеток и их спекание методом твердотельной реакции, новым является то, что таблетки формируют под давлением около 10 кбар, отжиг осуществляют в три этапа: на первом при температуре 1200°С в течении 24 час, на втором и третьем при температуре 1250°С в течении 24 час, с нагревом печи со скоростью 150 град/час, причем после завершения каждого этапа синтеза таблетки вновь перетирают, прессуют и помещают в печь.
Признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не выявлены при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Способ получения спин-стекольного материала (SmFeTi2O7) представляет собой синтез реакцией в твердой фазе с участием окислов: Fе2О3 (10,23 вес.%), Sm2O3 (48,81 вес.%) и ТiO2 (40,96 вес.%), которые перед развеской высушиваются в течении 6 часов при температуре 105°С. Шихта составляется с учетом фактического содержания основного вещества в материале.
Исходные соединения, составляющие шихту, смешиваются и перетираются вручную пестиком в ступке с добавлением этилового спирта. Из приготовленной шихты с помощью пресс-формы формируются таблетки под давлением около 10 кбар с диаметром 10 мм и толщиной 1,5-2,0 мм. Таблетки помещаются в алундовый тигель и отжигаются в печи. Нагрев печи, регулируемый программным регулятором, осуществляется со скоростью 150 град/час. Температура в печи измеряется с помощью термопар (платино-платино-родиевые) с точностью 0,1°С. Перепад температур в рабочей области не превышает 5°С. Охлаждение печи происходит естественным путем. Отжиг проводится в три этапа (табл.1). После завершения каждого этапа синтеза таблетки вновь перетираются, прессуются и снова помещаются в печь.
Таблица 1 | ||
Режим температурной обработки технологического процесса изготовления поликристаллического SmFeTi2O7 | ||
№ отжига | Температура отжига, °С | Длительность отжига, час. |
1 | 1200 | 24 |
2 | 1250 | 24 |
3 | 1250 | 24 |
Химический и фазовый состав образцов контролируется методом рентгеноструктурного анализа, а также с помощью оптического микроскопа (табл.2).
Таблица 2 | ||||||
Содержание элементов в самарий-содержащем спин-стекольном материале | ||||||
Вещество | Кристаллическая решетка | Содержание элементов, ат.% | ||||
Самарий-содержащий цирконолит | Орторомбическая, пространственная группа Pcnb | Sm 9,09 | Fe 9,09 | Ti 18.18 | О 63,64 | Примеси |
Полученный материал - SmFeTi2O7 обладает магнитным состоянием спинового стекла. Состояние спинового стекла в SmFeTi2O7 с температурой замерзания Tf=7 К подтверждают измерения температурной зависимости магнитного момента (фиг.1), где показано, что намагниченность образца зависит от термической предыстории (охлаждение образца в магнитном поле Н=0,05 Т (FC) и без поля Н=0 (ZFC)).
Способ получения материала, отвечающего формуле SmFeTi207, расширяет возможности синтеза материалов с магнитным состоянием спинового стекла.
Claims (1)
- Способ получения самарийсодержащего спин-стекольного магнитного материала, включающий приготовление шихты из выдержанных при температуре 105°С оксидов Fe2O3, Sm2O3 и TiO2, формирование таблеток и их спекание методом твердотельной реакции, отличающийся тем, что таблетки формируют под давлением около 10 кбар, отжиг осуществляют в три этапа: на первом при температуре 1200°С в течение 24 ч, на втором и третьем при температуре 1250°С в течение 24 ч, с нагревом печи со скоростью 150 град/ч, причем после завершения каждого этапа синтеза таблетки вновь перетирают, прессуют и помещают в печь.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011110649/03A RU2470897C2 (ru) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | Способ получения самарийсодержащего спин-стекольного магнитного материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011110649/03A RU2470897C2 (ru) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | Способ получения самарийсодержащего спин-стекольного магнитного материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011110649A RU2011110649A (ru) | 2012-09-27 |
RU2470897C2 true RU2470897C2 (ru) | 2012-12-27 |
Family
ID=47078058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011110649/03A RU2470897C2 (ru) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | Способ получения самарийсодержащего спин-стекольного магнитного материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2470897C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526086C1 (ru) * | 2013-07-10 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук | Спин-стекольный магнитный материал |
RU2542065C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук | Лютецийсодержащий спин-стекольный магнитный материал |
RU2555719C1 (ru) * | 2014-07-24 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук | Спин-стекольный магнитный материал |
RU2647544C1 (ru) * | 2017-02-09 | 2018-03-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Спин-стекольный магнитный материал с содержанием иттербия |
RU2676047C1 (ru) * | 2018-02-21 | 2018-12-25 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Способ получения Mn-Fe-содержащего спин-стекольного магнитного материала |
RU2804932C1 (ru) * | 2023-04-24 | 2023-10-09 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Ванадийсодержащий спин-стекольный магнитный материал |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2101053C1 (ru) * | 1994-06-23 | 1998-01-10 | Александр Михайлович Силантьев | Противопыльная защитная каска |
US20040036571A1 (en) * | 2002-03-15 | 2004-02-26 | I-Wei Chen | Magnetically-and electrically-induced variable resistance materials and method for preparing same |
JP2005239513A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Japan Science & Technology Agency | インジウム化合物スピントロニクス材料 |
RU2318262C1 (ru) * | 2006-06-07 | 2008-02-27 | Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) | Полупроводниковый антиферромагнитный материал |
-
2011
- 2011-03-21 RU RU2011110649/03A patent/RU2470897C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2101053C1 (ru) * | 1994-06-23 | 1998-01-10 | Александр Михайлович Силантьев | Противопыльная защитная каска |
US20040036571A1 (en) * | 2002-03-15 | 2004-02-26 | I-Wei Chen | Magnetically-and electrically-induced variable resistance materials and method for preparing same |
JP2005239513A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Japan Science & Technology Agency | インジウム化合物スピントロニクス材料 |
RU2318262C1 (ru) * | 2006-06-07 | 2008-02-27 | Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) | Полупроводниковый антиферромагнитный материал |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
ПЕТРАКОВСКИЙ Г. и др. Состояние спинового стекла в кристалле ферригерманата бария ВаFеGeO. - Физика твердого тела, 2006, т.48, No. 10. * |
Толпыгина Ирина, Спинтроника, [он лайн], Спинтроника at Научные работы учащихся:: Дата выкладки на сайт февраль 2011, [найдено 21.02.2012] Найдено из Интернет <URL http://npk.gymn2.ru/ physics/12/. * |
Толпыгина Ирина, Спинтроника, [он лайн], Спинтроника at Научные работы учащихся:: Дата выкладки на сайт февраль 2011, [найдено 21.02.2012] Найдено из Интернет <URL http://npk.gymn2.ru/ physics/12/. ПЕТРАКОВСКИЙ Г. и др. Состояние спинового стекла в кристалле ферригерманата бария Ва 2 Fе 2 GeO 7 . - Физика твердого тела, 2006, т.48, № 10. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526086C1 (ru) * | 2013-07-10 | 2014-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук | Спин-стекольный магнитный материал |
RU2542065C1 (ru) * | 2014-02-11 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук | Лютецийсодержащий спин-стекольный магнитный материал |
RU2555719C1 (ru) * | 2014-07-24 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук | Спин-стекольный магнитный материал |
RU2647544C1 (ru) * | 2017-02-09 | 2018-03-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Спин-стекольный магнитный материал с содержанием иттербия |
RU2676047C1 (ru) * | 2018-02-21 | 2018-12-25 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Способ получения Mn-Fe-содержащего спин-стекольного магнитного материала |
RU2804932C1 (ru) * | 2023-04-24 | 2023-10-09 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Ванадийсодержащий спин-стекольный магнитный материал |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011110649A (ru) | 2012-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2470897C2 (ru) | Способ получения самарийсодержащего спин-стекольного магнитного материала | |
WO2016015462A1 (zh) | 一种四方相热释电弛豫铁电单晶材料及其制备方法 | |
CN102275942A (zh) | 一种硅酸铋纳米粉体的制备方法 | |
Sigaev et al. | Lanthanum borogermanate glass-based active dielectrics | |
CN101979320B (zh) | 一种熔盐法制备Bi2SiO5粉体的方法 | |
Amini et al. | Structural, microstructural and thermal properties of lead-free bismuth–sodium–barium–titanate piezoceramics synthesized by mechanical alloying | |
Katsumata et al. | Synthesis of the novel perovskite-type oxyfluoride PbScO2F under high pressure and high temperature | |
Guo et al. | A novel method for preparation of pure Bi2SiO5 crystals | |
RU2636090C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕРМАНАТА ВИСМУТА Bi2GeO5 | |
Mathivanan et al. | Synthesis and characterization of gel-grown cobalt tartrate crystals | |
RU2687924C1 (ru) | Способ получения германата висмута Bi2Ge3O9 | |
Babu et al. | Inhomogeneity issues in the growth of Na1/2Bi1/2TiO3–BaTiO3 single crystals | |
RU2542065C1 (ru) | Лютецийсодержащий спин-стекольный магнитный материал | |
CN104445421A (zh) | 一种离子掺杂的ZrWMoO8复相可控膨胀材料及其制备方法 | |
Stubičar et al. | Microstructure evolution of an equimolar powder mixture of ZrO2–TiO2 during high-energy ball-milling and post-annealing | |
RU2676047C1 (ru) | Способ получения Mn-Fe-содержащего спин-стекольного магнитного материала | |
RU2526086C1 (ru) | Спин-стекольный магнитный материал | |
CN102701723A (zh) | Ce掺杂的LaAlO3闪烁陶瓷材料的制备方法 | |
RU2753672C1 (ru) | Способ получения германата висмута Bi12GeO20 методом литья | |
RU2555719C1 (ru) | Спин-стекольный магнитный материал | |
Li et al. | Phase relations in the Y2O3–BaO–B2O3 system | |
RU2810277C1 (ru) | Способ получения соединения с формулой Bi2Ge2O7 | |
Utkin et al. | Composition and microstructure of zirconium and hafnium germanates obtained by different chemical routes | |
RU2592867C1 (ru) | Магнитодиэлектрический оксидный керамический материал | |
RU2669677C1 (ru) | Способ получения силиката висмута Bi12SiO20 методом литья |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130322 |