ИСТИНА

В качестве функциональных материалов ферриты, как правило, используются в виде керамики, однако получение высококоэрцитивной керамики на основе ферритов сильно ограничено. Для получения керамики требуются высокие температуры термообработки, что приводит, как правило, к росту зёрен и переходу материала в полидоменное состояние, что сильно снижает коэрцитивную силу. Указанную проблему можно решить, если использовать в качестве прекурсора однодоменный гексаферриты с большим критическим диаметром домена. В предыдущих работах нашей научной группы были получены однодоменные частицы состава Sr1-x/12Cax/12Fe12-xAlxO19 (x = 4 – 5.5), проявляющие коэрцитивные силы выше 20 кЭ и поглощение в терагерцовом диапазоне частот за счёт эффекта ферромагнитного резонанса [1, 2]. В настоящей работе был проведен синтез керамики на основе гексаферрита стронция-кальция с высокой степенью замещения железа на алюминий состава Sr1-x/12Cax/12Fe12-xAlxO19 (x = 4). Коэрцитивная сила полученных образцов в несколько раз превысила показатели промышленных ферритовых магнитов и составила более 20 кЭ. С увеличением температуры спекания до 1400 °С коэрцитивная сила керамики незначительно понижалась до 18 кЭ, а выше 1425 °С падала практически до 0 кЭ, что связано с частичным разложением гексаферрита на магнитомягкую фазу магнетита Fe3O4, и появлению полидоменных частиц. Согласно данным терагерцовой спектроскопии, керамика проявляет эффект естественного ферромагнитного резонанса (ЕФМР), на частотах 160 – 280 ГГц. В зависимости от температуры спекания частота ЕФМР также медленно растёт, однако при 1350 °С она меняется скачком с 160 до 200 ГГц, что по всей видимости связано с появлением анизотропного иона Fe2+ в высоких температурах отжига. На основании проведенной работы можно сделать следующие выводы: 1) Впервые была разработана методика получения керамики на основе однодоменных частиц гексаферритов М-типа; 2) Впервые была получена ферритовая керамика с коэрцитивной силой выше 10 кЭ; 3) Впервые был зафиксирован аномальный рост монокристаллических зёрен субмиллиметрового размера на основе гексаферрита с высоким содержанием алюминия; 5) Был обнаружен новый эффект скачка частоты естественного ферромагнитного резонанса при спекании магнитной керамики. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ грант № 20-02-00887. Литература 1. E. A. Gorbachev et al., “Hexaferrite materials displaying ultra-high coercivity and sub-terahertz ferromagnetic resonance frequencies,” Mater. Today,. 2020. 2. L. A. Trusov et al., “Ca-Al double-substituted strontium hexaferrites with giant coercivity,” Chem. Commun., vol. 54, no. 5, 2017.