Диэлектрики

Кристаллохимия и магнитные свойства гексаферрита BaFe$_{12}$O$_{19}$ при гетеровалентном замещении железа цирконием

В. Г. Костишин^a, В. В. Коровушкин^a, И. М. Исаев^a, Д. В. Салогуб^a, С. В. Труханов^b, А. В. Труханов<sup>ab

a</sup> Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
^b Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению, Минск, Беларусь

Аннотация: Синтезированы и исследованы образцы гексаферрита бария M-типа BaFe$_{12}$O$_{19}$ с частичным замещением ионов железа ионами циркония (концентрация замещения до 10 at.%). Исследования кристаллохимических особенностей, фазового состава и магнитных свойств проведены с помощью методов дифракции рентгеновских лучей, мессбауэровской спектроскопии и вибрационной магнитометрии. Показано наличие ограниченного гетеровалентного изоморфизма по механизму 2Fe$^{3+}$ $\to$ Zr$^{4+}$+Fe$^{2+}$. Установлен предел гетеровалентного изоморфного замещения ионами циркония в гексаферрите бария ($x$ = 0.6). Отмечено, что дополнительные секстеты в мессбауэровских спектрах гексаферрита бария могут образовываться при локализации ионов Zr$^{4+}$ преимущественно в позициях 12$k$ и 4$f_2$ за счет фрустрации магнитной структуры. Установлена корреляция химического состава (концентрация ионов циркония), примесного фазообразования, особенностей распределения заместителей по кислородным координациям и магнитных свойств объектов исследований.

Ключевые слова: гексаферрит бария M-типа, гетеровалентное замещение, ограниченный изоморфизм, мессбауэровская спектроскопия, магнитные свойства.

Поступила в редакцию: 20.10.2021
Исправленный вариант: 20.10.2021
Принята в печать: 21.10.2021

DOI: 10.21883/FTT.2022.02.51927.225

Реферативные базы данных:

•