Магнитные свойства наносвитков состава (Mg1−xCox)3Si2O5(OH)4 и нанокомпозитов на их основе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для ряда слоистых гидросиликатов характерно самопроизвольное сворачивание благодаря размерному несоответствию между подслоями. Допирование слоев ионами переходных металлов открывает возможности для придания наносвиткам магнитных свойств. В работе исследовалось магнитное поведение синтетических гидросиликатов состава (Mg1−xCox)3Si2O5(OH)4 (x = 0.2, 0.4, ... 1) со структурой хризотила до и после частичного восстановления водородом. Выявлено доминирующее ферромагнитное поведение всех составов. Ансамбли металлических наночастиц кобальта в силикатной матрице продемонстрировали коллективный магнитный отклик при комнатной температуре с узкой петлей гистерезиса и быстрым выходом на насыщение.

Об авторах

Н. А Бельская

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффe

Email: nbelsk@mail.ioffe.ru
С.-Петербург, Россия

Е. К Храпова

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффe

Email: e.k.khrapova@mail.ioffe.ru
С.-Петербург, Россия

А. А Иванова

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффe

С.-Петербург, Россия

Р. М Еремина

Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского

Казань, Россия

Р. Г. Батулин

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Казань, Россия

Д. С Чикуров

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффe

С.-Петербург, Россия

П. Н Дегтяренко

Объединенный институт высоких температур РАН

Москва, Россия

А. Ю Цветков

Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН

Москва, Россия

Д. А Кириленко

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффe

С.-Петербург, Россия

А. А Красилин

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффe

С.-Петербург, Россия

Список литературы

  1. E.K. Khrapova, A.A. Ivanova, D.A. Kirilenko, A.A. Levin, N.A. Bert, V. L. Ugolkov, and A.A Krasilin, Appl. Clay Sci. 250, 107282 (2024).
  2. E.K. Khrapova, V. L. Ugolkov, E.A. Straumal, S.A. Lermontov, V.A. Lebedev, D.A. Kozlov, T. S. Kunkel, A. Nomin´e, S. Bruyere, J. Ghanbaja, T. Belmonte, and A.A. Krasilin, ChemNanoMat. 7, 257 (2021).
  3. Z. Bian and S. Kawi, Catal. Today. 339, 3 (2020).
  4. A.A. Shesterkina, K.V. Vikanova, V. S. Zhuravleva, A. L. Kustov, N.A. Davshan, I.V. Mishin, A.A. Strekalova, and L.M. Kustov, Mol. Catal. 547, 113341 (2023).
  5. A.A. Krasilin, D.P. Danilovich, E. B. Yudina, S. Bruyere, J. Ghanbaja, and V.K. Ivanov, Appl. Clay Sci. 173, 1 (2019).
  6. A.A. Krasilin and E.K. Khrapova, Russ. J. Appl. Chem. 90, 22 (2017).
  7. A. Bloise, E. Belluso, E. Fornero, C. Rinaudo, E. Barrese, and S. Capella, Microporous Mesoporous Mater. 132 (1), 2239 (2010).
  8. M. E. Kurguzkina, T. P. Maslennikova, and V.V. Gusarov, Inorg. Mater. 59(10), 1075 (2023).
  9. T. P. Maslennikova and E.N. Gatina, Russ. J. Appl. Chem. 91, 286 (2018).
  10. L.P. Ogorodova, I.A. Kiselev, E.N. Korytkova, T. P. Maslennikova, and V.V. Gusarov, Russ. J. Phys. Chem. A. 84, 44 (2010).
  11. E.N. Korytkova, L.N. Pivovarova, O.E. Semenova, I.A. Drozdova, V. F. Povinich, and V.V. Gusarov, Russ. J. Inorg. Chem. 52, 338 (2007).
  12. A.A. Krasilin, M.M. Khalisov, A.V. Kozhevina, D.A. Kozlov, D.P. Danilov, A. S. Loshachenko, A.N. Enyashin, and A.V. Ankudinov, Mater. Today Commun. 38, 108358 (2024).
  13. E. Borghi, M. Occhiuzzi, E. Foresti, I.G. Lesci, and N. Roveri, Mater. Today Commun. 12, 227 (2010).
  14. A. Bloise, E. Belluso, E. Fornero, C. Rinaudo, E. Barrese, and S. Capella, N. Jb. Miner. Mh. 185(3), 297 (2009).
  15. A.A. Krasilin, A. S. Semenova, D.G. Kellerman, V.N. Nevedomsky, and V.V. Gusarov, Europhys. Lett. 113, 47006 (2016).
  16. Y. Yang, O. Liang, J. Li, Yu. Zhuang, Yu. He, B. Bai, and X. Wang, Nano Res. 4, 882 (2011).
  17. N.V. Kazak, M. S. Platunov, Yu.V. Knyazev et al. (Collaboration), Phys. Rev. B 103, 094445 (2021).
  18. N.V. Kazak, N.A. Belskaya, E.M. Moshkina, L.N. Bezmaternykh, A.D. Vasiliev, J. Bartolome, A. Arauzo, D.A. Velikanov, S.Yu. Gavrilkin, M.V. Gorev, G. S. Patrin, and S.G. Ovchinnikov, J. Magn. Magn. Mater. 534, 168056 (2021).
  19. A. Shumeiko, S. Bhattacharya, and S.K. Saha, Phys. Rev. B 96, 214433 (2017).
  20. Z. Wang and M. S. Seehra, J. Phys.: Condens. Matter. 29, 225803 (2017).
  21. C.A. Schneider,W. S. Rasband, and K.W. Eliceiri, Nat. Methods. 9, 671 (2012).
  22. E.K. Khrapova, D.A. Kozlov, and A.A. Krasilin, Russ. J. Inorg. Chem. 67, 839 (2022).
  23. A. Levin, E. Khrapova, D. Kozlov, A. Krasilin, and V. Gusarov, J. Appl. Crystallogr. 55(3), 484 (2022).
  24. N.A. Belskaya, E.K. Khrapova, A.A. Ivanova, E.V. Eremin, S. I. Pavlov, and A.A. Krasilin, J. Magn. Magn. Mater. 587, 171262 (2023).
  25. V.V. Volkov and V.A. Bokov, Phys. Solid State 50, 199 (2008).
  26. Б.Ю. Соколов, Физика твердого тела 47 (9), 1644 (2005).
  27. С. Moya, ´O. Iglesias-Freire, X. Batlle, A. Labarta, and A. Asenjo, Nanoscale 7(42), 17764 (2015).
  28. A.A. Krasilin, A.M. Suprun, E.V. Ubyivovk, and V.V. Gusarov, Mater. Lett. 171, 68 (2016).
  29. Ya. Kao, X. Guo, Y. Yang, Z. Liu, A. Hassanali, Q. Song, L. Wang, and D. Zhong, J. Phys. Chem. B 116, 9130 (2012).
  30. R. Perbost and M. Amouric, J. Olives, Clays Clay Miner. 51(4), 430 (2003).
  31. R. L. Carlin, Magnetochemistry, Springer Science & Business Media, Springer, Heidelberg (2012).
  32. G.A. Bain and J. F. Berry, J. Chem. Educ. 85, 532 (2008).
  33. M. Ghosh, E.V. Sampathkumaran, and C.N.R. Rao, Chem. Mater. 17, 2348 (2005).
  34. S. Vonsovskii, Magnetism of microparticles, Magnetizm mikrochastits, Izdatel’stvo Nauka Glavnaya Redaktsiya Fiziko-Matematicheskoi Literatury, Moscow (1973).
  35. Q. Dai and J. Tang, Nanoscale. 5(16), 7512 (2013).
  36. S.P. Gubin, Yu. I. Spichkin, Yu.A. Koksharo, G.Yu. Yurkov, A.V. Kozinkin, T. I. Nedoseikina, M. S. Korobov, and A.M. Tishin, J. Magn. Magn. Mater. 265(2), 234 (2003).
  37. P.A. Santana, C.A Castillo, S.A Michea, D. VenegasYazigi, and V. Paredes-Garc´ıa, RSC Adv. 10(57), 34712 (2020).
  38. Yu. Samoshkina, I. Edelman, H. Chou, D. Petrov, S. Zharkov, D. Neznakhin, E. Stepanova, and A. Stepanov, Materialia 28, 101759 (2023).
  39. O. Petracic, Superlattices Microstruct. 47(5), 569 (2010).
  40. O. Petracic, X. Chen, S. Bedanta, W. Kleemann, S. Sahoo, S. Cardoso, and P.P. Freitas, J. Magn. Magn. Mater. 300(1), 192 (2006).
  41. S.P. Gubin, Yu.A. Koksharov, G.B. Khomutov, and G.Yu. Yurkov, Russ. Chem. Rev. 74(6), 489 (2005).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024