Исследование нанокомпозиционных материалов с иерархической структурой на основе системы Y-Fe-Si-O
Аннотация
Золь-гель-методом получены пленочные наноструктурированные материалы и порошки-ксерогели из золей на основе системы Y-Fe-Si-O. Проведены исследования свойств нанокомпозиционных материалов методами атомно-силовой микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, тепловой десорбции азота.
При поддержке: Работа проводилась в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы при выполнении государственного контракта П1249 от 07. 06. 2010
Об авторах
И. Е. Грачева
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия
Россия
Санкт-Петербург
К. Г. Гареев
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия
Россия
Санкт-Петербург
В. А. Мошников
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия
Россия
Санкт-Петербург
В. И. Альмяшев
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия
Россия
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Климов Д. М., Васильев А. А., Лучинин В. В., Мальцев П. П. Перспективы развития микросистемной техники в XXI веке // Нано- и микросистемная техника. — 1999. — № 1. — С. 3–6.
2. Кособудский И.Д., Ушаков Н.М., Юрков Г.Ю. Введение в химию и физику наноразмерных объектов — Саратов: СГТУ, 2007. — 182 с.
3. Rare earth coordination chemistry: fundamentals and applications — Singapore. Edited by Chunhui Huang: Wiley, 2010.
4. Wang F, Liu X. G. Recent advances in the chemistry of lanthanide-doped upconversion nanocrystals // Chem Soc Rev. — 2009. — V. 38, No. 4. — P. 976–989.
5. Chatterjee D. K, Gnanasammandhan M. K, Zhang Y. Small upconverting fluorescent nanoparticles for biomedical applications // Small. — 2010. — V. 6, Issue 24. — P. 2781–2795.
6. Wang C, Cheng L, Liu Z. Drug delivery with upconversion nanoparticles for multi-functional targeted cancer cell imaging and therapy // Biomaterials. — 2011. — V. 32, No. 4. — Р. 1110–1120.
7. Y. Sun , M. Yu, S. Liang et.al. Fluorine-18 labeled rare-earth nanoparticles for positron emission tomography (PET) imaging of sentinel lymph node // Biomaterials. — 2011. — V. 32. — P. 2999–3007.
8. Kumar R., Nyk M., Ohulchanskyy T.Y. et. al. Combined optical and MR bioimaging using rare earth ion doped NaYF<sub>4</sub> nanocrystals // Adv Funct Mater. — 2009. — V. 19, No. 6. — P. 853–859.
9. Zhou J., Sun Y. et. al. Dual-modality in vivo imaging using rare-earth nanocrystals with near-infrared to near-infrared (NIR-to-NIR) upconversion luminescence and magnetic resonance properties // Biomaterials. — 2010. — V. 31, No. 12. — Р. 3287–3295.
10. Bouzigues C., Gacoin T., Alexandrou A. Biomedical applications of rare-earth based nanoparticles // ACS Nano. — 2011. — V. 5, No. 11. — P. 8488–8505.
11. Helgesen G., Tanaka Y., Hill J. P. et. al. Magnetic and structural properties of erbium films // Physical Review B. — 2000. — V. 56, Issue 5. — P. 2635–2645.
12. Xu H., Yang H., Lu L. Effect of erbium oxide on synthesis and magnetic properties of yttrium-iron garnet nanoparticles in organic medium // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. — 2008. — V. 19, No. 6. — P. 509–513.
13. Lataifeh M. S. Magnetic study of al-substituted holmium iron garnet // Journal of the Physical Society of Japan. — 2000. — V. 69, No. 7. — P. 2280–2282.
14. Lataifeh M. S., Al-sharif A. Magnetization measurements on some rare-earth iron garnets // Applied Physics A Materials Science & Processing. — 1995. — V. 61, No. 4. — P. 415–418.
15. Huang M. and Zhang S. Growth and characterization of rare-earth iron garnet single crystals modified by bismuth and ytterbium substituted for yttrium // Materials Chemistry and Physics. — 2002. — V. 73, No. 2–3. — P. 314–317.
16. Rodica D., Mitric M., Tellgren R. et. al. Truemagnetic structure of the ferrimagnetic garnet Y<sub>3</sub>Fe<sub>5</sub>O<sub>12</sub> and magnetic moments of iron ions // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. — 1999. — V. 191, No. 1–2. — P. 137–145.
17. Белов К. П., Зайцева М. А.. Новые магнитные материалы — ферриты-гранаты // Успехи физических наук. — 1958. — Т. LXVI, вып. 1. — С.141–144.
18. Woodward N. T., Nepal N., Mitchell B. et.al. Enhanced magnetization in erbium doped GaN thin films due to strain induced electric fields // Appl. Phys. Lett. — 2011. — V. 99. — P. 122506–122508.
19. Преображенский А. А., Бишард Е. Г. Магнитные материалы и элементы — М.: Высш. шк., 1986. — 352 с.
20. Nan C.-W., Bichurin M. I., Dong S. et.al. Multiferroic magnetoelectric composites: historical perspective, status, and future directions // Journal of Applied Physics. — 2008. — V. 103, No. 3. — P. 031101–031135.
21. Bichurin M. I., Filippov D. A., Petrov V. M. et.al. Resonance magnetoelectric effects in layered magnetostrictive-piezoelectric composites // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. — 2003. — V. 68, No. 13. — P. 1324081–1324084.
22. Srinivasan G., Fetisov Yu.K. Ferrita-piezoelectric layered structures: microwave magnetoelectric effects and electrical field tunable devices // Ferroelectrics. — 2006. — V. 342, No. 9. — Р. 65–71.
23. Фетисов Ю.К., Сринивазан Г. Нелинейный сверхвысокочастотный феррит-пьезоэлектрический резонатор с магнитной и электрической перестройкой частоты // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. — 2009. — Т. 1, № 1–2. — С. 121–128.
24. Srinivasan G., De Vreugd C. P., Bichurin M. I., Petrov V. M. Magnetoelectric interactions in bilayers of yttrium iron garnet and lead magnesium niobate-lead titanate: evidence for strong coupling in single crystals and epitaxial films // Applied Physics Letters. — 2005. — V. 86, No. 22. — P. 1–3.
25. Fetisov Y.K., Patton C.E., Synogach V.T. Nonlinear ferromagnetic resonance and foldover in yttrium iron garnet thin films - inadequacy of the classical model // IEEE Transactions on Magnetics. — 1999. — V. 35, No. 6. — P. 4511–4521.
26. Торопов Н. А., Барзаковский В. П., Лапин В. В., Курцева Н. Н. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Выпуск первый. Двойные системы. — Изд. «Наука», Ленингр. отд., Л., 1969.
27. Диаграммы состояния систем тугоплавких оксидов : Справочник под ред. Галахова Ф. Я. Вып. 5. Двойные системы. Ч. I / Институт химии силикатов им. И. В, Гребенщикова. — Л.: Наука, 1985.
28. Мошников В. А., Грачева И. Е., Аньчков М. Г. Исследование свойств наноматериалов с иерархической структурой, полученных золь-гель методом // Физика и химия стекла. — 2011. — Т. 37, № 5. — С. 38–50.
29. Тарасов С. А., Грачева И. Е., Гареев К. Г. и др. Атомно-силовая микроскопия и фотолюминесцентный анализ пористых материалов на основе оксидов металлов // Известия высших учебных заведений. Электроника. — 2012. — № 94. — С. 21–26.
30. Гареев К. Г., Грачева И. Е., Альмяшев В. И., Мошников В. А. Получение и анализ порошков-ксерогеля с нанофазой гематита // Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета ЛЭТИ. — 2011. — № 5. — C. 26–32.
31. Мошников В.А., Грачева И.Е., Пронин И.А. Исследование материалов на основе диоксида кремния в условиях кинетики самосборки и спинодального распада двух видов // Нанотехника. — 2011. — № 2. — С. 46–54.
32. Gracheva I. E., Moshnikov V. A., Maraeva E. V. et. al. Nanostructured materials obtained under conditions of hierarchical self-assembly and modified by derivative forms of fullerenes // Journal of Non-Crystalline Solids. — 2012. — V. 358, Issue 2. — P. 433–439.
33. Ramadan Shaiboub, Noor Baa’yah Ibrahim, Mustafa Abdullah, Ftema Abdulhade. The Physical Properties of Erbium-Doped Yttrium Iron Garnet Films Prepared by Sol-Gel Method // Journal of Nanomaterials. — 2012. — V. 2012. — Article ID 524903, doi: 10.1155/2012/524903.
34. DiBiccari A. Sol-gel processing of R<sub>x</sub>Y<sub>3</sub>–<sub>x</sub>Al<sub>y</sub>Fe<sub>5</sub>–<sub>y</sub>O<sub>12</sub> magnetooptical films // M.S. thesis. Materials Science & Engineering Department, Blacksburg, Va, USA, 2002. — 43 p.
35. Грачева И. Е., Максимов А. И., Мошников В. А. Анализ особенностей строения фрактальных нанокомпозитов на основе диоксида олова методами атомно-силовой микроскопии и рентгеновского фазового анализа // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. — 2009. — Вып. 10. — С. 16–23.
36. Де Жен П. Идеи скейлинга в физике полимеров. — Изд-во: Мир, 1982.
37. Flory P. J. Principles of Polymer Chemistry. — New York, Ithaca: Cornell University Press, 1971.
Рецензия
Для цитирования:
Грачева И.Е., Гареев К.Г., Мошников В.А., Альмяшев В.И. Исследование нанокомпозиционных материалов с иерархической структурой на основе системы Y-Fe-Si-O. Наносистемы: физика, химия, математика. 2012;3(5):111-124.
For citation:
Gracheva I.E., Gareev K.G., Moshnikov V.I., Almjashev V.A. Investigation of nanocomposite materials with hierarchical structure based on Y-Fe-Si-O. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2012;3(5):111-124. (In Russ.)
Просмотров:
29
Послать статью по эл. почте 