Детальная информация

Эта работа посвящена созданию и изучению магнитных свойств фуллеренов железа с атомами железа внутри (эндоэдральные фуллерены). Главная цель исследования — синтез образцов наноструктурированных материалов и измерение их магнитных свойств с использованием индукционного магнитометра. В качестве объектов изучения были выбраны эндоэдральные фуллерены железа и наноструктурированный оксид меди (II). В работе представлен комплексный подход: от синтеза материала методом электродугового испарения в атмосфере гелия до измерения его магнитной восприимчивости на индукционном магнитометре. Особое внимание было уделено контролю содержания примесей железа в полученных материалах. Это очень важно для изучения их физико-химических свойств, особенно в магнитных измерениях. Поэтому была разработана методика быстрого анализа содержания железа и меди в образцах. Криостат, созданный в рамках этого исследования, играет ключевую роль в поддержании постоянных температурных условий, необходимых для точных и надёжных измерений магнитных характеристик материалов.

This work is devoted to the creation and study of the magnetic properties of iron fullerenes with iron atoms inside (endohedral fullerenes). The main purpose of the study is to synthesize samples of nanostructured materials and measure their magnetic properties using an induction magnetometer. Endohedral fullerenes of iron and nanostructured copper (II) oxide were selected as objects of study. The paper presents a comprehensive approach: from the synthesis of a material by electric arc evaporation in a helium atmosphere to the measurement of its magnetic susceptibility on an induction magnetometer. Special attention was paid to the control of the content of iron impurities in the obtained materials. This is very important for studying their physico-chemical properties, especially in magnetic measurements. Therefore, a method for rapid analysis of the iron and copper content in the samples was developed. The cryostat created as part of this research plays a key role in maintaining constant temperature conditions necessary for accurate and reliable measurements of the magnetic characteristics of materials.

• СОДЕРЖАНИЕ
• ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
• 1.1. Магнетизм наноструктурированных материалов
• 1.1.1. Отличие физики наноразмерных частиц от объемных
• 1.1.2. Суперпарамагнетизм
• 1.1.3. Температура блокировки суперпарамагнетика
• 1.2. Эндоэдральные фуллерены железа
• 1.3. Магнитные свойства CuO
• ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ОБРАЗЦОВ
• 2.1. Синтез ЭМФ железа
• 2.1.1. Приготовление композитных графитовых электродов
• 2.1.2. Электродуговой синтез ЭМФ железа
• 2.1.2. Извлечение ЭМФ железа из сажи
• 2.2. Синтез наноразмерных частиц CuO
• ГЛАВА 3. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НА СОДЕРЖАНИЕ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА В ОКСИДЕ МЕДИ
• 3.1. Описание фотометрического метода
• 3.2. Обоснование выбора реагентов
• 3.3. Получение калибровочных спектров Cu2+
• 3.4. Получение калибровочных спектров Fe3+
• ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ МАТЕРИАЛОВ
• 4.1. Описание методики
• 4.2. Модернизация установки
• 4.3. Реализация ПИД-регулирования в программном обеспечении криостата
• ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
• 5.1. Калибровочные кривые Fe+3
• 5.2. Калибровочные кривые Cu+2
• 5.3. Анализ на содержание металлов в CuO, сравнение с анализом на SEM
• 5.4. Графики и данные изменения температуры
• 5.5. Магнитные свойства образцов
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• ЛИТЕРАТУРА