超细 ZnFe2O4 颗粒中的磁不可逆性
材料科学
2013-02-07 v1
摘要
通过 ZnO 和 Fe2O3 氧化物的机械合成获得了纯超细 ZnFe2O4 颗粒。根据 X 射线衍射估算，平均晶粒直径为 <d> = 36(6) nm。中子衍射 (ND) 数据的精修显示，生成的立方尖晶石结构缺氧，约 7% 的 Fe3+ 离子占据四面体 A 位。在 4.2 K 下测得的磁化曲线显示，在高达 H = 9 Tesla 的磁场下未达到饱和，这与研磨过程产生的自旋倾斜有关。场冷 (FC) 和零场冷 (ZFC) 曲线显示出延伸至远高于室温的不可逆行为，这与自旋无序有关。在 300 {\deg}C 下退火样品后，平均晶粒尺寸变为 <d> = 50(6) nm，A 位上的 Fe3+ 离子约为 16%。从中子数据精修中还可推断出退火样品中部分氧的恢复。同时，观察到磁不可逆性降低，归因于共线自旋结构的部分恢复。在室温和 80 K 下观察到复杂的 M"ossbauer 谱，具有从 ~10 T 到 ~40 T 的宽超精细场分布。在 T = 4.2 K 时，超精细场分布表明 Fe 局部环境存在高度无序。上述数据表明存在富 Fe 团簇，导致尖晶石结构 A 位和 B 位 Fe 离子之间产生强超交换相互作用。
引用
@article{arxiv.1302.1276,
title = {Magnetic irreversibility in ultrafine ZnFe2O4 partices},
author = {G. F. Goya and H. R. Rechenberg and M. Chen and W. B. Yelon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.1276},
year = {2013}
}
备注
4 figures, 44th MMM Conference