Details

Пористые магнитные матрицы, изготовленные из двухфазных щелочно-боросиликатных стекол, допированных оксидом железа (III) являются перспективными объектами для создания нанокомпозитных материалов с пространственно разделенными магнитной и сегнетоэлектрической составляющими (при заполнении пористых магнитных матриц сегнетоэлектриком). В представленной работе были исследованы двухфазные железосодержащие (допированные оксидом железа (III)) стекла с различным процентным содержанием Fe2O3 и два типа пористых железосодержащих матриц на их основе. Обнаружено, что в двухфазных железосодержащих стеклах наряду с двухкаркасной структурой образуются агломераты магнитной фазы, размер которых зависит от концентрации оксида железа в исходной шихте. Анализ данных рентгеновской дифракции показал, что допирование двухфазных щелочно-боросиликатных стекол оксидом железа (III) приводит к формированию наночастиц магнетита, которое в некоторых случаях (для образцов с 15% и 25% содержанием Fe2O3) сопровождается образованием метастабильной при обычных условиях фазы - β-Fe2O3. Из полученных дифрактограмм были определены дифракционные размеры наночастиц магнетита и β-Fe2O3. Проведены исследования магнитных свойств и определены значения коэрцитивных полей двухфазных и пористых железосодержащих стекол. Получены температурные зависимости диэлектрической проницаемости и удельной проводимости двухфазных и пористых железосодержащих стекол, изучено влияние концентрации Fe2O3 на диэлектрические свойства исследуемых двухфазных стекол. Показано, что DC-проводимость двухфазного стекла, содержащего 20% оксида железа (III) и двух пористых магнитных матриц на его основе описывается законом Аррениуса с энергиями активации 1,2±0,1 эВ для макропористого, 1,1±0,1 эВ для микропористого и 1,0±0,1 eV для двухфазового стекла. Получены первые образцы нанокомпозитных материалов с сосуществующими магнитным и сегнетоэлектрическим упорядочениями.