ИСТИНА

Эпсилон оксид железа (ε-Fe2O3) вызывает большой интерес тем, что его наночастицы могут проявлять коэрцитивную силу выше 20 кЭ при комнатной температуре. Так ε-Fe2O3 может использоваться для создания сред для магнитной записи, магнитотвердых зондов для магнитно-силовой микроскопии, для создания покрытий, поглощающих в субтерагерцовом диапазоне частот, и для создания магнитных обменно-связанных композитов. Однако, из-за синтетических трудностей эпсилон оксид железа до сих пор не находит применения в промышленности. Общий принцип получения наночастиц эпсилон оксида железа заключается в стабилизации наночастиц -прекурсоров ε-Fe2O3 в матрице диоксида кремния, и в последующем отжиге данной системы. Как правило, образцы эпсилон оксида железа в качестве примеси содержат фазу альфа или гамма оксида. Кроме этого, существуют проблемы с тем, что для крупнотоннажного использования необходим быстрый метод, который не требует использования дорогостоящих и вредных реагентов и позволяющий получать целевую фазу с большим выходом. Таким образом, целью данной работы стала оптимизация методики синтеза на основе силикатного золь-гель метода [1] позволяющего получать наночастицы ε-Fe2O3 с высоким процентным содержанием и с минимальным количеством примеси α-Fe2O3. Суть данного метода заключается в гидролизе ТЭОС в смеси нитрата железа, спирта и воды, последующим отжигом ксерогеля и растворением немагнитной матрицы в растворе NaOH. В результате было выявлено следующее: 1) Cнижение времени гидролиза с 20 суток до 30 минут за счет увеличения температуры гидролиза и площади поверхности раствора не оказывает влияния как на магнитные свойства, так и на фазовый состав конечных образцов. 2) Согласно полнопрофильному анализу по методу Ритвельда, выход ε‑Fe2O3 составляет 97% от теоретического (1 г на 5 г отожженного стекла). 3) Образец эпсилон оксида железа, проявляющий максимальные магнитные свойства при температуре отжига 1250 ℃, имеет коэрцитивную силу HC = 20 кЭ; намагниченность насыщения MS = 15 эме/г; средний размер частиц D = 37 нм и содержит 3 % примеси α-Fe2O3. [1] Mihaela Popovici, Marti Gich, Daniel Niznansky, Anna Roig, Cecilia Savii, Lluis Casas, Elies Molins, Karel Zaveta, Corina Enache, Jordi Sort, Sophie de Brion, Gerard Chouteau. Chemistry of Materials 25(16) (2004) 5542–5548.