Наночастицы феррита марганца в матрице боратного стекла тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

На правах рукописи

Иванова Оксана Станиславовна

НАНОЧАСТИЦЫ ФЕРРИТА МАРГАНЦА В МАТРИЦЕ БОРАТНОГО СТЕКЛА

Специальность 01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Красноярск 2007

003176459

Работа выполнена в Институте физики им Л В Киренского Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель

доктор физико-математических наук, профессор, И С Эдельман Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук, профессор, Р.С Исхаков доктор физико-математических наук, профессор, В В Слабко

Ведущая организация Новосибирский Государственный

На заседании диссертационного Совета ДООЗ 055 02 в Институте физики им JI В Киренского СО РАН по адресу 660036, Красноярск, Академгородок, 50 стр 38

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики им Л В Киренского СО РАН

Автореферат разослан HCU^ici 2007 г

Университет, г Новосибирск

Защита состоится

Ученый секретарь диссертационного Совета ДООЗ 05 доктор физ -мат наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Наночастицы, как модельные объекты, представляют уникальную возможность для изучения трансформации физических, в частности, магнитных свойств материи при переходе о г микроскопического (изолированные атомы, кластеры) к макроскопическому состоянию С практической точки зрения возрастающий интерес к магнитным наносистемам обусловлен перспективностью использования магнитных наноматериалов в современных высокотехнологичных устройствах

Магнитным свойствам наноструктурных объектов посвящен ряд обзоров и большое количество статей (например, [1]) Изменяя размеры, форму, состав и строение наночастиц, можно управлять магнитными характеристиками материалов на их основе Способ создания наночастиц часто играет определяющую роль в формировании и\ свойств В большинстве случаев процессы синтеза частиц и стабилизации их свойств разделяются Стекольная технология явтается одним из немногих методов, где одновременно с образованием наночастиц происходит и их стабилизация Благодаря высокой гибкости и относительно низкой стоимости, стекольная технология является универсальной технологией для создания наночастиц с широким спектром свойств и возможностью их цетенаправленного изменения Первая публикация, описывающая возникновение антиферромагнитных свойств в оксидном стекле с примесями Мп, что объяснялось формированием антифферомагнитных частиц, относится к 1964 году Известны многие работы, посвященные созданию в стеклах наночастиц ферритов [2,3], которые формируются при высоких концентрациях парамагнитных оксидов (не менее 30 масс %) в исходной шихте Это обстоятельство, во-первых, приводит к полной потере прозрачности стекла и, во-вторых, к невозможности избежать сильного межчастичного взаимодействия Уникальным исключением из этого правила является система калий-алюмо-боратных стекол (К20-А120з-В2О3), предложенная С А Степановым (ГОИ им С И Вавалова)

таких стеклах при введении в них оксидов переходных элементов в концентрациях 2-5 масс % наблюдались высокая магнитная восприимчивость в слабых магнитных полях и, одновременно, прозрачность в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах, что создавало предпосылки создания на основе этих стекол новых эффективных магнитооптических элементов Особый интерес в этом смысле представляют стекла, содержащие одновременно Ре и Мп Результаты исследования полевых, температурных и спектральных зависимостей магнитооптического эффекта Фарадея (ЭФ), намагниченности, рентгеновской дифракции и эффекта Мессбауэра [5] позволили предположить формирование магнитных наночастиц в стеклах, подвергнутых дополнительной термообработке Однако прямыми экспериментальными методиками частицы ранее не наблюдались, нельзя было составить представления о форме, структуре, размерах частиц и их распределении в матрице не было данных о частицах в случаях, когда отсутствовали кристаллические рефлексы в спектрах рентгеновской дифракции, не было также получено сведений о структуре синтезированного стекла до проведения термообработок Отсутствие знания реального состояния наночастиц и характера их распределения в аморфной матрице ограничивает возможность создания стекол с заданными значениями функциональных свойств Между тем, понимание механизмов формирования наночастиц позволит создавать новые материалы для магнитооптических устройств, и использовать характеристики наночастиц в качестве индикаторов процессов, которые происходят в стекле в ходе их синтеза и термической обработки Настоящая диссертация посвящена решению этих проблем Цель и задачи работы. Изучение магнитных и магнитооптических свойств стекол К20-ЛЬ0з-В20з, допированных оксидами Ре и Мп, получение характеристик формирующихся в исходных и термообработанных стеклах наночастиц, установление корреляций в цепочке технологические параметры - размер и структура наночастиц

- свойства стекла В связи с этой целью необходимо решить следующие задачи

1 Получить и проанализировать электронно-микроскопические изображения, данные электронографии и микрозондового флуоресцентного анализа исследуемых стекол Установить зависимости между характеристиками частиц и условиями синтеза и последующих термообработок стекла

2 Получить и проанализировать спектры электронного магнитного резонанса (ЭМР) Выявить корреляции между изменениями спектров и структурными неоднородностями стекол

3 Провести магнитные и магнитооптические измерения, проанализировать спектральные и полевые зависимости ЭФ и магнитного кругового дихроизма (МКД) изучаемых стекол

4 Исследовать эффект Мессбауэра некоторых типичных образцов Сопоставить результаты с данными рентгена, магнитооптических и электронно-микроскопических измерений

5 На основе анализа данных различных экспериментов установить зависимости магнитных свойств стекол от характеристик образовавшихся частиц

На\чная новизна и практическая значимость работы. Впервые получены электронно-микроскопические изображения наночастиц в стеклах с низкими уровнями допирования переходными элементами, установлены корреляции между характеристиками наночастиц их средними размерами, химическим составом, степенью совершенства кристаллической структуры, характером распределения в матрице стекла и магнитными и магнитооптическими свойствами стекол Впервые исследованы спектры ЭМР в стеклах, содержащих одновременно два типа магнитных ионов Ре3+ и Мп2+, выявлено образование магнитных кластеров в исходных стеклах (до проведения термических обработок) Впервые для стекол с парамагнитными включениями проведены измерения МКД, выявлены и объяснены особенности спектров МКД изученных стекол на основе сравнения с

МКД в тонких пленках магнетита и марганцевого феррита, также исследованного здесь впервые

Результаты полученные из экспериментальных исследовании позволяют установить обратную связь технологические условия -свойства стекла, и предпринять на этой основе разработку новых магнитооптических элементов для ближней инфракрасной области спектра 0 8-1 5 мкм

Научные положения, выносимые на защиту диссертации.

Результаты экспериментальных исследований структуры, размеров и распределения наночасгиц феррита в матрице стекла, полученные с помощью электронного микроскопа высокого разрешения Зависимости характеристик наночастиц от технологических условий Результаты исследования ЭМР, доказывающие возникновение магнитных кластеров на этапе синтеза стекла Результаты исследований эффекта Мессбауэра, магнитных и магнитооптических свойств Корреляции между характеристиками образовавшихся наночастиц и магнитными и магнитооптическими свойствами стекол в целом

Личный вклад заключается в участии, совместно с руководителем, в постановке задачи, в самостоятельном проведении измерений магнитооптических эффектов и электронного магнитного резонанса, в обработке, анализе и интерпретации результатов, включая данные, полученные и другими экспериментальными методами Апробация работы. Полученные результаты были представлены на Международных конференциях «Новые магнитные материалы магпитоэлекгронники», Москва, 2004, 2006, конференции ВНКСФ, Екатеринбург, 2005, Новосибирск, 2006, Международных Симпозиумах ESTMAG, Красноярск, 2004, Казань, 2007, Международном симпозиуме по магнетизму MISM, Москва, 2005, Международном конгрессе по стеклу «International Glass Congress», Страсбург, 2007, Международном Симпозиуме по спиновым волнам, Петербург, 2007

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, из них 5 статей в периодических изданиях по списку ВАК, 2 статьи в периодических изданиях, не включенных в список ВАК, 11 работ в сборниках научных трудов и тезисов международных и всероссийских научных конференций и симпозиумов

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы Общий объем диссертации включая список цитированной литературы из 137 наименований, 12 таблиц и 58 рисунков составляет 126 страниц

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность изучения рассматриваемых в диссертации проблем, сформулирована цель работы Обозначена научная новизна и практическая ценность работы, дана краткая характеристика основных разделов диссертации Представлена степень апробации, копичество публикации и структура диссертации Первая глава содержит обзор литературных данных по теории и экспериментальным исследованиям суперпарамагнитных частиц в различных матрицах, включая стекольные

В параграфе 1 1 приведена теория кривых намагничивания ансамбля с>перпарамагнитны\ частиц, обсуждаются свойства

нанокристаллических порошков ферритов, полученных различными способами, приводятся основные результаты экспериментальных исследований их структурных и магнитных свойств, обсуждается зависимость магнитных свойств от размеров частиц В параграфе 1 2 содержатся основные экспериментальные данные по свойствам частиц ферритов в стекольных матрицах В параграфе 1 3 описаны теоретические основы применения электронного резонанса для исследований стекольных систем, содержащих 3(1 элементы, показано, как из спектров резонанса извлекается информация об окружении и структурном состоянии 3с1 ионов, приведены экспериментальные данные для некоторых стекольных систем

В параграфе 1 4 приведены существующие результаты экспериментальных и теоретических исследований

магнитооптических свойств ферритов Сформулированы основные нерешенные проблемы, препятствующие целенаправленному созданию стекольных систем с нанораз мерными магнитными включениями, требуемыми современной техникой

В заключение обзора подчеркнуто, что основными нерешенными проблемами к началу настоящего исследования оставались (1) отсутствие наблюдений наночастиц прямыми методами, и таким образом, отсутствие возможности связать магнитные и магнитооптические свойства стекол с характеристиками наночастиц, (2) не было предпринято исследований по выяснению структуры стекол до проведения термообработок Во второй главе приведены составы образцов, режимы синтеза и дополнительных термических обработок Исследованы три серии образцов стекол одинакового основного состава 22 5К20 22 5А120 55В203 1) Исходные и термообработанные при температуре 560 °С образцы, содержащие 1 5 масс % Ре203 и МпО от 0 до 1 2 масс % 2) Термообработанные в различных режимах образцы, содержащие 1 5 масс % Ре203 и МпО в количестве 1 и 1 5 масс %, 3) Исходные и термообработанные образцы, содержащие 3 масс % Ре203 и МпО в количестве от 0 5 до 2 5 масс % Термообработки проводились в различных случаях при 520, 560 и 600 °С в течение двух часов, при 520 °С в течение шести часов, а также в двухступенчатых режимах 500+560, 400+600, 500+600 °С в течение двух часов при каждой температуре

Подробно описана методика проведения магнитооптических измерений, приведена блок-схема установки для измерения эффекта Фарадея и магнитного кругового дихроизма Методики исследований рентгеновской дифракции, эффекта Мессбауэра, электронно-микроскопических исследований и электронного магнитного резонанса представлены с краткостью, необходимой для оценки чувствительности и точности измерений

В третьей главе представлены результаты исследования исходных стекол, то есть стекол непосредственно после синтеза В этих стеклах не удается наблюдать наночастицы, поэтому основными методами их исследования были избраны магнитооптический эффект Фарадея (ЭФ) и электронный магнитный резонанс (ЭМР) На рис 1 представлены спектральные зависимости постоянной Верде V = аН^сТ1, где а - ЭФ, Н-магнитное поле, (1-толщина образца, для ряда образцов с малыми концентрациями Мп Кривая 1 соответствует константе Верде (V]) образца, не содержащего парамагнитных добавок Исходные образцы, содержащие парамагнитные добавки, также характеризуются положительным знаком константы Верде и меньшей ее величиной по сравнению с Уь что легко объясняется отрицательным вкладом в ЭФ парамагнитных ионов Этот вклад определяется разностью Упара=У2 -V] (кривая 3, рис 1) Кривые Упара совпадают для всех образцов, содержащих 1 5 масс % Ре20: и от 0 2 до 12 масс % МпО, то есть Упара не зависит от суммарной концентрации парамагнитных ионов в

стекле, которая должна наблюдаться для невзаимодействующих

изолированных ионов Это позволяет предположить, что уже в исходных образцах имеет место неоднородное по объему распределение парамагнитных ионов с

формированием кластеров железа, либо марганца и железа, связанных антиферромагнитным обменом через кислород Это предположение подтверждается результатами

исследования ЭМР

Типичные спектры ЭМР в X-диапазоне частот показаны на рис 2 Наиболее значимыми являются резонансные линии с «-факторами ~ 4 3 и ~ 2 0 Эти линии связаны, с различными позициями Ре3+ и Мп2" в стекле Форма приведенных

ДОО 50D 500 700 800 900 1000 }. НМ

Рис 1 Спектры постоянной Верде 1 - основа стекла (V|), 2 - исходные образцы, содержащие от 0 2 до 12 масс % МпО (V2), 3 -парамагнитный вклад (Vnapa)

спектров типична для спектров изолированных ё-ионов [6]. В образце, содержащем только добавки Ре203, наблюдаемые линии относятся к ионам Ре^. Добавление МпО приводит к перераспределению ионов по позициям в матрице стекла. В соответствии с данным различных авторов ионы Мп2+, как правило, стремятся занять позиции при (д~2), а ионы Ре3" стремятся занять позиции (§~4.3). Наблюдаемое уменьшение интенсивности линии с g~4.3 при увеличении концентрации парамагнитных ионов может быть связано с перестройкой позиций, занимаемых ионами Ре^. Происходит модификация симметрии окружения Ре3+ и объединение железа в кластерные структуры, образуются пары Ре3+-Ре3+ и Ре3+-Мп2+, связанные через кислород косвенным обменным взаимодействием антиферромагнитного типа.

Рис.2. Слева: спектры ЭМР исходных образцов с различной концентрацией Мп при 300 К в Х-диапазоне частот. Справа: спектры ЭМР (сигнал, умноженный на температуру) образца, содержащего 0.4 масс.% МпО при различных температурах.

Для всех исходных образцов наблюдаются одинаковые температурные изменения ЭПР спектров, представленные на примере образца, содержащего 0.4 масс. % МпО (рис.2): интенсивность пика с g=4.3 следует закону Кюри (возрастает пропорционально температуре), что характерно для парамагнитных изолированных

ионов, а интенсивность пика в области g~2 этому закону не подчиняется, она возрастает при понижении температуры значительно медленнее, и следовательно она принадлежит преимущественно кластерным образованиям, вклад от которых при низких температурах пропадает Для образцов, содержащих более высокие концентрации парамагнитных

элементов, явления кластеризации проявляются еще более ярко, вплоть до формирования наночастиц На рис 3 показаны температурные изменения положения и ширины линии электронного резонанса (£-2) в образце, содержащем 3 0 масс % Ре203 и 2 0 масс % МпО Форма зависимости В1е5(ДВ) типична для ансамбля суперпарамагнитных частиц, а полевая зависимость ЭФ в этом образце позволяет утверждать что в этом образце формируются частицы с результирующим магнитным моментном при комнатной температуре

Результаты исследования исходных стекол, с помощью ЭМР и ЭФ, приведенные в этой главе показывают, что уже непосредственно после синтеза в стеклах возникают неоднородности распределения парамагнитных ионов и формируются магнитные кластеры В этих процессах роль ионов Мп оказывается решающей, но определенное влияние оказывает также суммарная концентрация Ре и Мп В четвертой главе приведены результаты исследования морфологии частиц в стеклах после термических обработок В значительной части образцов (образцы, содержащие не менее 1 5 масс % МпО) в спектрах рентгеновской дифракции появляются брегговские пики различной интенсивности, которые служат доказательством существования областей, обладающих кристаллической структурой Координаты пиков и определенные с их помощью межплоскостные

О 500 1000 1500 2000

ДВ, тТ

Рис 3 Зависимость резонансного поля (§~2) от ширины резонанса для исходного образца с 3 0 масс % Ре,О, и 2 0 масс % МпО

расстояния соответствуют межплоскостным расстояниям монокристалла марганцевого феррита

Наблюдаемые пики уширены в различной степени, а их интенсивности меньше по сравнению с образцами МпРе204 По-видимому, кристаллиты феррита в стекле имели не только малый размер, но и большой разброс размеров, а также вероятно и дефекты Средний оцененный размер кристаллитов для разных образцов находится между ~8 0 и ~31 5 нм На размеры кристаллитов влияют как температура термообработки, так и содержание парамагнитных добавок Для образцов, содержащих менее 1 0 масс % МпО, а также для образцов, подвергнутых термообработке при температурах 520 "С, рефлексы, связанные с кристаллическим состоянием, не обнаруживаются На этом основании сделано предположение, что частицы либо аморфные, либо слишком малы, меньше предела разрешения метода Предположить отсутствие частиц вообще, нельзя так как магнитные свойства таких образцов также характерны для магнитоупорядоченного состояния

Последнее предположение подтверждается наблюдениями на электронном микроскопе Действительно, в образцах в спектрах рентгеновской дифракции, которых не быю кристаллических рефлексов, частицы наблюдаются, они имеют овальную форму, либо неправильную огранку, собраны в конгломераты (рис 4), картина электронной дифракции частиц характерна для аморфного состояния Конгломераты состоят из частиц с размерами не более 5 нм Для образцов, рентгеновские спектры которых содержат рефлексы, наблюдаются агрегаты, состоящие из нескольких ограненных частиц нерегулярной формы (размером до 50 нм) В некоторых случаях наблюдаются очень крупные прямоугольные частицы одновременно с маленькими частицами и их конгломератами (рис 5) Для узкой области технологических условий наблюдались частицы кубического габитуса, приблизительно одинакового размера (-40 нм), и довольно равномерно распределенные в матрице (рис 6)

На рис 5в показана картина электронной дифракции от поверхности частицы, обозначенной стрелкой, которая показывает, что частица обладает структурой шпинели В остальных случаях наблюдались некоторые усредненные картины от конгломератов частиц с различными ориентациями плоскостей Концентрат частиц, выделенных из стекла с помощью дифференциального растворения и загем высушенных, был использован для наблюдения структуры частиц Большие частицы демонстрируют почти идеальную кристаллическую структуру с межплоскостными расстояниями, характерными для МпРе204 (рис 7)

Исследования с помощью ЕБХА показало, что основная масса Мп и Бе сосредоточена в наночастицах и соотношение их концентраций приблизительно соответствует марганцевому ферриту Мп и Бе в малом количестве присутствуют в матрице в растворенном состоянии На спектре ЕБХА от одной частицы посте растворения элементов матрицы стекла сохраняется также сигнал от алюминия, хотя и многократно уменьшенный по сравнению с сигналом от матрицы

Таким образом, впервые в стекольной матрице, содержащей низкие концентрации парамагнитных включений, прямым методом наблюдались наночастицы Установлена зависимость морфологии наночастиц (размеров, формы, структуры и пространственного распределения в матрице) от технологических условий Систематизированы основные типы частиц Показано, что в узком интервале концентрации парамагнитных включении и условий термообработки образуются наноразмерные монокристаллы со структурой феррита марганца В остальных случаях структура частиц менее совершенна вплоть до частиц аморфных при наблюдении в электронном микроскопе Основная масса парамагнитных примесей сосредоточенна внутри наночастиц Незначительное количество Ре и Мп присутствует в растворенном состоянии в областях стекла, свободных от частиц

50геп

50пт

а б в

Рис.4. Электронно-микроскопическое изображение частиц образцов (1.5 Ре203и 1.0 масс. % МпО) после термообработки при 520 °С, длительность - 2 и 6 часов, (а) и (б), соответственно, в - электронная дифракция, одинаковая для обоих образцов.

Рис.6. Электронно-

микроскопическое изображение частиц образца, содержащего 1.5 масс % Ре203, 1.5 масс % МпО, термообработка при 560 °С.

Рис.7. Атомные плоскости кристалла, выделенного из стекла, содержащего 3.0 масс % Ре203, 2.5 масс % МпО, термообработка при 600°С.

_50пт

а

Рис.5. Электронно-микроскопическое содержащего 3.0 масс % Ре?03, 2.0 (560+600)°С (а,б) и электронная обозначенной стрелкой А на рис. а.

б в

изображение частиц для образца, масс % МпО, термообработка при дифракция от большой частицы

Формирование наночастиц при столь низких концентрациях парамагнитных добавок объяснено фазовым расслоением стекла по основным компонентам, вытеснением парамагнитных примесей в области раздела фаз, и связанным с этим резким возрастанием концентрации Мп и Ре в этих областях Степень кристаллизации определяется соотношением скорости диффузии элементов при различных температурах и температуры кристаллизации При низких температурах обработки (520 °С) кристаллизация не происходит и частицы являются аморфными При высоких температурах (600 °С) кристаллизация начинается раньше, чем заканчивается собирание парамагнитных элементов в большие частицы, поэтому картина частиц неоднородна При больших концентрациях Ре и Мп значительные неоднородности их распределения возникают уже в исходных стеклах в случайных позициях, они служат зародышами крупных: наночастиц

В пятой главе рассмотрено, прежде всего, влияние термообработок на сгекта с низкими концентрациями Мп, исходное состояние которых было изучено в главе 3 Их основные характеристики получены с помощью ЭМР и ЭФ Наиболее четкие результаты получены для 0 4 масс % МпО в области, соответствующей g~2, спектр представляет собой наложение двух линий линии Мп2+ и линии, связанной с наночастицами, при этом полоса с g=4 3 практически теряется на ее фоне. Симметричность полосы позволяет четко определить ее ширину ДН=142 шТ и g-2 4 Увеличение g-фактора и ширины линии при охлаждении этого образца до 5 К позволяют утверждать, что мы имеем дело с суперпарамагнитными частицами в матрице стекла, которые можно отнести к наночастицам магнетита Моделирование этого спектра с использованием магнитных параметров магнетита, хорошо совпадает с экспериментальным спектром для размера частиц ~4 нм

Остальные разделы пятой главы посвящены результатам исследования магнитных и магнитооптических свойств и их зависимости от морфологии наночастиц, представленной в 4 главе

Спектры эффекта Мессбауэра представляют собой сумму секстетов и дублетов с различными весовыми вкладами Определены кривые распределения вероятностей сверхтонких магнитных полей Р(Н) и квадрупольных расщеплений Р(рБ) Величины изомерных химических сдвигов свидетельствуют о том, что железо во всех обнаруженных позициях находится в трехвалентном состоянии Определены соотношения ферримагнитных и суперпарамагнитных фаз в различных образцах и их связь с морфологией и составом частиц Чем меньше размеры частиц, тем больше отклоняется величина сверхтонкого поля от его значения для марганцевого феррита Это связывается не только с дефектностью структуры частиц, но и с возрастающим вхождением А1 в их состав

Для всех термообработанных стекол наблюдались нелинейные зависимости намагниченности при комнатной температуре Форма кривых намагничивания в зависимости от морфологии наночастиц изменяется от практически прямоугольной узкой петли гистерезиса до кривой, близкой к кривой Ланжевена Кривые намагниченности второго типа наблюдаются для образцов, содержащих малые аморфные или неправильно ограненные частицы Для остальных образцов кривые намагничивания имеют форму промежуточную между двумя показанными случаями Прямоугольная форма и равномерное распределение частиц в образце (рис 6), позволили оценить магнитный момент частиц, который оказался -240 Гс, что меньше намагниченности массивного феррита марганца (400 Гс при комнатной температуре) Меньшая намагниченность частиц по сравнению с массивным ферритом согласуется с меньшей величиной сверхтонкого поля, определенного для этого образца по спектру эффекта Мессбауэра

Кривые намагничивания для образцов, содержащих изолированные частицы овальной или неправильной формы, описываются суммой нескольких кривых Ланжевена, с учетом распределения наночастиц по размерам в соответствии с электронно-микроскопическим изображением При понижении температуры до 80

К кривая намагничивания остается Ланжевеновского типа, но величина намагниченности возрастает, превосходя увеличение намагниченности марганцевого феррита в соответствующем интервале температур При этом, чем меньше размер частиц, тем больше возрастание намагниченности В соответствии с результатами аппроксимации, для частиц с размерами 7 4, 9 6, 11 8, и 14 0 нм возрастание намагниченности при охлаждении до 100 К составляло 3 6, 2 4, 1 63 и 1.58 раза, соответственно Таким образом, возрастание намагниченности при понижении температуры определяется размерами частиц

В следующем параграфе анализируется влияние термообработки на ЭФ Этот анализ базируется на сравнении с измеренным нами ЭФ в тонких пленках магнетита и марганцевого феррита При малой концентрации МпО ЭФ характерен для магнетита Fe304 Наблюдаемый максимум в области 750-800 нм связан с разрешенным по спину электронным переходом 5T2g(5D)~>5Eg(5D) в ионах Fe2+ с электронной конфигурацией 3d6

В случае термообработки образцов, содержащих 1 0 и более масс % МпО ЭФ возрастает на порядок и более, по сравнению с исходными образцами Спектры ЭФ, отрицательного во всем исследованном интервале, с возрастанием абсолютной величины при уменьшении длины волны, совпадают со спектром ЭФ пленки феррита марганца Влияние режимов термообработки на величину ЭФ определяется как температурой синтеза, так и концентрацией Мп Полученные спектры характерны для 3d5 ионов в кубическом окружении

Более информативными являются спектры магнитного кругового дихроизма (рис 8), полученные нами для феррита марганца впервые Спектры МКД исследованных образцов близки со спектром пленки марганцевого феррита, но для последней удалось наблюдать МКД в более широкой спектральной области Принимая во внимание МКД пленки марганцевого феррита и исследованных образцов стекол максимумы при 460 нм (2 7 эВ), 530 нм (2 34 эВ), 730 нм (1 7 эВ) и

особенность 850 нм (1 46 эВ) отнесены к электронным переходам между уровнями иона Fe3+, расщепленными в кристаллическом поле 6A,g—>4Eg, 4Alg, 6Aig—>2I, 6Alg—4Т2„, 6A]g—>4Tig, соответственно При уменьшении размера частиц амплитуды максимумов МКД уменьшаются, также как и величина ЭФ Как было видно по данным электронной микроскопии и эффекта Мессбауэра, с уменьшением размеров ухудшается структура частиц и изменяется степень обращенности феррита, то есть часть ионов FeJ+ перемещается в тетраэдрические позиции Этими факторами объясняется уменьшение ЭФ и амплитуды максимума МКД при уменьшении размера частиц

Таким образом, данные по ЭФ и МКД подтверждают ранее высказанные предположения, что в результате термообработки в стеклах формируются наночастицы, близкие по составу и структуре к ферриту марганца

100

о

4 100 01

¡Е 200 о

d зоо

5 400 -500 •600

300 к

2000 о

2000

et

щ 4000 X

о 6000

4 8000

5 10000 12000 14000

300 К

• • —

0 < * ® "00 . . X * О ЯЮ "I

i? 300 400

ЬОО 700 800 900 1000

/ НМ

800 900 1000 1100 1200 к, нм

а

400 500 600 700 800 900 1000 X, нм

б

Рис 8 (а) Спектр магнитного кругового дихроизма (Ak/k) для образца, содержащего 3 0 масс % Fe203 и 2 0 масс % МпО, термообработка при 560+600 °С, (б) спектр поликристаллической пленки феррита марганца На вставке длинноволновая область с большим увеличением

В связи с полученными электронными микроскопическими данными появилась возможность сравнить характеристики ЭФ с размерами наночастиц Такое сравнение проведено для серии образцов одинакового состава (1 5 масс % Fe203 и 1 5 масс % МпО), синтезированных одновременно, но подвергнутых термообработкам в различных режимах Обнаружена корреляция характеристик ЭФ с

С'ренпй размер частиц, нм

Рис.9 Зависимость характеристик ЭФ от размеров частиц, определенных с помощью электронной микроскопии.

размерами частиц (рис.9). Величина ЭФ (а) в максимальном использованном поле и остаточный ЭФ (а0/а) возрастают в то время, как температурный коэффициент С, = (а80- а3оо)/азоо уменьшается при увеличении размеров частиц. Корреляции такого рода позволяют предположить, что магнитное поведение образцов определяется индивидуальными характеристиками частиц, а не взаимодействием между ними.

С точки зрения достижения значительной величины ЭФ в относительно слабых магнитных полях и большого остаточного ЭФ термообработка при 560°С и концентрации Ре203 и МпО, каждая равная 1.5 масс.%, являются оптимальными. В малых магнитных полях (200 Э) магнитооптическая добротность для Х=1.5 мкм достигает величины более 10 град, что позволяет рассматривать такие образцы в качестве возможных элементов устройств управления световым лучом на основе ЭФ.

В заключении кратко сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

1. Исследованы ка/тиево-алюмо-боратные стекла, допированные оксидами Fe и Мп, с помощью комплекса экспериментальных

методик рентгеновской дифракции, электронной микроскопии, эффекта Мессбауэра, электронного магнитного резонанса, магнитных и магнитооптических измерений

2 Впервые получены спектры электронного магнитного резонанса для оксидных стекол, содержащих одновременно два типа парамагнитных ионов Ре и Мп Показано, что в исходных стеклах (до проведения термических обработок) в спектрах резонанса наряду с линиями, характерными для изолированных ионов Ре и Мп, наблюдается линия, связанная с возникновением магнитных кластеров Интенсивность этой линии зависит от концентрации Мп

3 Впервые в стеклах с низкими концентрациями парамагнитных добавок (1 5-5 5 масс %), подвергнутым дополнительным термообработкам, проведены прямые наблюдения магнитных наночастиц, установлены зависимости их структуры, размеров, формы и пространственного распределения от технологических условий

4 Формирование наночастиц объяснено фазовым расслоением исходного стекла и диффузией магнитных ионов в области межфазовых границ Выявлена сложная роль марганца в процессах формирования наночастиц при низких концентрациях марганец играет роль катализатора процесса формирования наночастиц. но сам в наночастицы не входит, при увеличении концентрации марганец входит в наночастицы, образуя феррит марганца

5 Установлены корреляции между характеристиками наночастиц и магнитными и магнитооптическими свойствами стекол Показано, что образцы с наночастицами размерами до ~8 нм, характеризуются суперпарамагнитным поведением с низкими температурами блокировки (~20 К) и сильным возрастанием магнитного момента при понижении температуры Образцы с частицами -20 нм при комнатной температуре являются ферримагнитными Образцы, содержащие частицы разных размеров, характеризуются суперпозицией ферримагнитных и суперпарамагнитных свойств

6 Выявлена область концентраций и технологических условий, обеспечивающих формирование наноразмерных монокристаллов

феррита марганца Показано, что такие образцы обладают большой величиной эффекта Фарадея, магнитооптической добротности и остаточного эффекта в практически важной спектральной области 0 81 5 мкм

7 Впервые для стекол с парамагнитными включениями проведены измерения магнитного кругового дихроизма, выявлены и объяснены особенности спектров МКД изученных стекол на основе сравнения с МКД в тонких пленках магнетита и марганцевого феррита, также исследованного здесь впервые Обнаруженные максимумы в спектрах МКД связаны с d-d электронными переходами в ионах Fe3'

Публикации по теме диссертации:

1 Иванова О С, Иванцов Р Д , Эдельман И С , Петраковская Э А Эффект Фарадея и агрегация парамагнитных ионов в боратном стекле // Известия РАН Серия физическая -2007 -Т71 -№11 -С 1577-1579 2. Иванова О С , Петраковская Э А , Иванцов Р Д, Эдечьман И С, Степанов С А, Зарубина Т В Влияние термообработки и концентрации Мп и Fe на структуру боратного стекла // Журнал прикладной спектроскопии - 2006 -Т73 - Лз 3 -С 354-358

3 Эдельман И С Степанов С А , Петровский FT Зайковский В И Иванцов Р Д, Иванова О С _ Прокофьев Д Е Зарубина Т В Корнилова Э Е Наночастицы феррита марганца в борагном стекле в таяние морфологии наночастиц на машитные и магнитооптические свойства стекла И Физика и Химия Стекла. -2005 -Т31 - №2 - С 177-186 4. Edelman I S , Ivantsov R D , Vasilyeva IG , Vasihev A D, Bayukov О A , Ivanova О S , Prokofiev D E , Stepanov S A , Kornilova E E , Zarubina T V Magnetic nanopartcles m oxide glasses // The physics of Metals and Metallography - 2006 -102 - Suppl 1 -S2-S7

5 Ivantsov R D , Ivanova О S , Prokofiev D E , Edelman I S , Stepanov S A , Zarubma TV, Kornilova EE Faraday effect and magnetization m ensemble of ferrite nanoparticles dispersed m borate glasses // The physics of Metals and Metallography -2005 - V100 - Suppl 1 - S56-S59 6. Эдельман И С , Иванцов Р Д Степанов С А Васильева И Г , Васильев А Д, Баюков О А Зарубина Т В Корнилова Э Е, Бадаев А Д, Иванова О С Мягков В Г, Соколов А Э Магнитные и магнитооптические свойства наноразмерных частиц феррита марганца в матрице боратного стекла II прямое наблюдение частиц корреляция между размерами частиц и свойствами стекла // Вестник КГУ Физико-математические науки -2004 -№1 - С 62-69 7 Edelman I S , Ivantsov R D , Ivanova О S , Bayukov О A , Zaikovskn V A Magnetic nanocomposites based on borate glasses doped with Fe and Mil // Functional Materials - 2006 - 13 - №2 - P 293-300

8 Иваицов Р , Эдельман И , Степанов С , Васильева И , Васильев А, Зарубина Т Корнилова Э , Иванова О , Прокофьев Д, Зайковский В , Малахов В Магнитные свойства боратных стекол содержащих наночастицы марганцевого феррита // Сборник трудов XIX международной школы - семинара Новые магнитные материалы микроэлектроники Москва -2004 - С 408-410

9 Ivantsov R D , Ivanova О S , Prokofiev D Е , Edelman I S , Stepanov S A , Zarubma T V, Komtlova E E Faraday effect and magnetization m ensemble of femte nanoparticles dispersed in borate glasses // Abstract book EASTMAG-2004, Krasnoyarsk, Russia, August 24-27 -2004 -P239

10. Edelman I S , Ivantsov R D , Vasilyeva I G , Vasiliev A D , Bayukov О A , Ivanova О S , Prokofiev D E , Stepanov S A, Kormlova E E , Zarubina T V Magnetic nanoparticles m oxide glasses // Abstract book EASTMAG-2004, Krasnoyarsk, Russia, August 24-27 - 2004 - P 323

11. Иванова ОС, Петраковская ЭА Эффект Фарадея в З-d ионах диспергированных в матрице боратного стекла // Сборник тезисов Одиннадцатой Всероссийской Научной Конференции Студентов-Физиков и Молодых ученых 24-31 марта 2005 года, Екатеринбург - 2004 - С 254-255

12. Иванцов РД, Иванова ОС Особенности магнитных свойств наночасгиц феррита марганца, диспергированных в боратном стекле // Сборник тезисов Одиннадцатой Всероссийской Научной Конференции Студентов-Физиков и Молодых лченых 24-31 марта 2005 года Екатеринбург -2005 - С 256-257

13 Ivantso\ R D , ivanova О S , Edelman 1 S , Zaikovsku V A , Stepano\ S A Magnetic vitrocerarmcs based on borate glass doped with Fe and Mn // Books of abstracts Moscow International Symposium in Magnetism 25-30 June 2005 Moscow 2005 -С 80-81

14 Иванова ОС Лущикова ТВ Эффект Фарадея и намагниченность пленок феррита марганца // Двенадцатая Всероссийская Научная Конференция Сг\ тентов-Физиков и Мототых ученых 23-29 марта 2006 года. Новосибирск Материалы конференции тезисы докладов -2006 - С 402-403

15 Иванова О С Иванцов Р Д, Эдельман И С Петраковская Э А Эффект Фарадея и агрегация парамагнитных ионов в боратном стекле // Сборник трэдов XX международной юбилейной школы-семинара Новые магнитные материалы микроэлектроники 12-16 июня 2006, Москва - 2006 - С 250-252

16 Edelman I, Petrakovskaja Е , Ivanova О Magnetic resonance in ferrite nanoparticles dispersed in glass // International Symposium Spin Waves 2007, Samt Petersburg, Russia, June 16-21 - 2007 - P 56

17 Kliava J, Marbeuf A , Edelman I, Ivantsov R , Ivanova О , Petrakovskaja E , Stepanov S , Zaikovski V Magnetic resonance studies of nanoparticle formation m oxide glasses doped with transition and rare-earth elements, International Congress on Glass, Strasbourg (2007, Julay)

18 Edelman I S , Kliava J, Ivantsov R D , Ivanova О S , Bayukov О A , Zaikovsku V I Nanocrystalhne femte nanoparticles in amorphous matrix // Abstract book EASTMAG-2007, Kazan, Russia, August 23-26 - 2007 -P210

Цитируемая литература:

1 Губин С П, Кокшаров Ю А , Хомутов Г Б , Юрков Г Ю Магнитные наночастицы методы получения, строение и свойства // Успехи химии - 2005 -Том 74 -№6 - С 539-574

2 Li L Р , Li G S , Smith R L , Inomata H Microstructural evolution and magnetic properties of NiFe204 nanocrystals dispersed m amorphous silica it Cherr. Mater -2000 -12(12) -P 3705-3714

3 Zaytsev D D , Kazin P E , Garshev A V, Tret'yakov Y D , Jansen M Synthesis and magnetic properties of SrO-Fe^-B^ glass-ceramics // Inorg Mater -2004 -40(8) -P 881-885

4 Степанов С Кластеры парамагнитных ионов в стекле // Физика и Химия Стекла - 1976 - Т 2 - №3 - С 228-233

5 Edelman I, Ivantsov R , Vasiliev A, Stepanov S , Komilova E , Zarubma T Superparamagnetic and ferrimagnetic nanoparticles in glass matrix // Physica В condenced matter - 2001 - V 301 - P 203-211

6 Kliava J, Berger R Magnetic resonance spectroscope of iron-doped glasses From isolated ions to clusters and nanoparticles // Recent Res Devel Non-Crystalline Solids -2003 -3 -P 41-84

Иванова Оксана Станиславовна Наночастицы феррита марганца в матрице боратного стекла Автореф дисс на соискание ученой степени кандидата физ -мат наук Подписано в печать 14 11 2007 Заказ № 5~п Формат 60x90/16 Уел печ л 1 Тираж 60 зкз Типография Института физики им Л В Киренского СО РАН

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.S

1.1. Магнитные наночастицы.

1.1.1. Магнитные свойства ансамбля суперпарамагнитных частиц.

1.1.2. Основные экспериментальные данные.

1.2. Частицы ферритов в стекольных матрицах.

1.3. Применение электронного парамагнитного резонанса для исследования парамагнитных кластеров в стеклах.

1.4. Магнитооптические исследования ферритов шпинелей.

Глава 2. Образцы и методика эксперимента.

2.1. Описание образцов.

2.2. Методики измерений.

Глава 3. Эффект Фарадея и электронный резонанс в исходных образцах.

3.1. Эффект Фарадея.

3.2. Электронный резонанс.

Глава 4. Характеристики наночастиц в образцах, подвергнутых дополнительным термообработкам.

4.1. Рентгеновская дифракция.

4.2. Электронно-микроскопические исследования.

4.3. Процессы, приводящие к формированию наночастиц.

Глава 5. Магнитные и магнитооптические свойства стекол подвергнутых термообработкам.

5.1. Влияние термообработки на спектры электронного резонанса.

5.2. Эффект Мессбауэра.

5.3. Полевые зависимости намагниченности.

5.4. Эффект Фарадея и магнитный круговой дихроизм.

Актуальность Наночастицы, как модельные объекты, представляют уникальную возможность для изучения трансформации физических, в частности, магнитных свойств материи при переходе от микроскопического (изолированные атомы, кластеры) к макроскопическому состоянию. С практической точки зрения возрастающий интерес к магнитным наносистемам обусловлен перспективностью использования магнитных наноматериалов в современных высокотехнологичных устройствах.

Магнитным свойствам наноструктурных объектов посвящен ряд обзоров и большое количество статей (например, [1] и ссылки в нем). Изменяя размеры, форму, состав и строение наночастиц, можно в определенных пределах управлять магнитными характеристиками материалов на их основе. Способ создания наночастиц часто играет определяющую роль в формировании их свойств. В большинстве случаев процессы синтеза частиц и стабилизации их свойств разделяются. Стекольная технология является одним из немногих методов, где одновременно с образованием наночастиц происходит и их стабилизация. Благодаря высокой гибкости и относительно низкой стоимости стекольная технология является универсальной технологией для создания наночастиц с широким спектром свойств и возможностью их целенаправленного изменения. Первая публикация, описывающая возникновение антиферромагнитных свойств в оксидном стекле с примесями Мп, что объяснялось формированием антифферомагнитных частиц, относится к 1964 году [2]. С тех пор многие авторы посвящали свои усилия исследованию магнитных частиц в стекольных матрицах. Известны многие работы, посвященные созданию в стеклах наночастиц ферритов [3-10], которые формировались при высоких концентрациях парамагнитных оксидов (не менее 30 масс. %) в исходной шихте. Это обстоятельство, во-первых, приводило к полной потере прозрачности стекла и, во-вторых, к невозможности избежать сильного межчастичного взаимодействия. Уникальным исключением из этого правила является система калий-алюмо-боратных стекол, в которых магнитные свойства, характерные для магнитоупорядоченных веществ проявляются при концентрации парамагнитных оксидов в шихте -2-3 масс. %. Получение и исследование таких стекол было начато группой химиков под руководством доктора химических наук С.А. Степанова в Государственном оптическом институте им. С.И.Вавилова [11]. Высокая магнитная восприимчивость в слабых магнитных полях и, одновременно, прозрачность в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах являлись отличительной особенностью таких стекол, позволяющей предположить возможность создания на основе этих стекол новых эффективных магнитооптических элементов. Особый интерес представляют стекла содержащие одновременно Fe и Мп. К началу настоящей работы были проведены исследования серий стекол K2O-AI2O3-В2О3 включающих оксид Fe одновременно с оксидами некоторых других металлов, включая Мп. Результаты исследования полевых, температурных и спектральных зависимостей магнитооптического эффекта Фарадея (ЭФ), намагниченности, рентгеновской дифракции и эффекта Мессбауэра [12-15] позволили предположить формирование в этих стеклах в результате термообработок наночастиц ферритов. Однако прямыми экспериментальными методиками частицы ранее не наблюдались, нельзя было составить представление о форме, структуре, размерах частиц и их распределения в матрице, не было данных о частицах в случаях, когда отсутствовали кристаллические рефлексы в спектрах рентгеновской дифракции, не было также получено сведений о структуре синтезированного стекла до проведения термообработок. Отсутствие знания реального состояния наночастиц и характера их распределения в аморфной матрице ограничивает возможность оптимизации стекол с заданными значениями функциональных свойств. Между тем, понимание механизмов формирования наночастиц позволит создавать новые материалы для магнитооптических устройств, и использовать характеристики наночастиц в качестве индикаторов процессов, которые происходят в стекле в ходе их синтеза и термической обработки. Настоящая диссертация посвящена решению этих проблем.

Цель работы Изучение магнитных и магнитооптических свойств стекол K2O-AI2O3-B2O3, допированных оксидами Fe и Мп, получение характеристик формирующихся в исходных и термообработанных стеклах наночастиц, установление корреляций в цепочке: технологические параметры - размер и структура наночастиц - свойства стекла. В связи с этой целью необходимо решить следующие задачи.

1. Получить и проанализировать электронно-микроскопические изображения, данные электронографии и микрозондового флуоресцентного анализа исследуемых стекол. Установить зависимости между характеристиками частиц и условиями синтеза и последующих термообработок стекла.

2. Получить и проанализировать спектры электронного магнитного резонанса (ЭМР). Выявить корреляции между изменениями спектров и структурными неоднородностями стекол.

3. Провести магнитные и магнитооптические измерения, проанализировать спектральные и полевые зависимости ЭФ и магнитного кругового дихроизма (МКД) изучаемых стекол.

4. Исследовать эффект Мессбауэра некоторых типичных образцов. Сопоставить результаты с данными рентгена, магнитооптических и электронно-микроскопических измерений.

5. На основе анализа данных различных экспериментов установить зависимости магнитных и магнитооптических свойств стекол от характеристик образовавшихся частиц.

Научная новизна Впервые получены электронно-микроскопические изображения наночастиц в стеклах, допированных парамагнитными элементами в низких концентрациях, установлены корреляции между характеристиками наночастиц: их средними размерами, химическим составом, степенью совершенства кристаллической структуры, характером распределения в матрице стекла и магнитными и магнитооптическими свойствами стекол. Впервые исследованы спектры электронного магнитного резонанса (ЭМР) в стеклах, содержащих одновременно два типа парамагнитных ионов: Fe и Мп, выявлено образование магнитных кластеров в исходных стеклах (до проведения термических обработок). Практическая ценность Результаты полученные из экспериментальных исследований позволяют установить обратную связь: технологические условия - свойства стекла, и предпринять на этой основе разработку новых магнитооптических элементов для ближней инфракрасной области спектра 0.8-1.5 мкм.

Научные положения, выносимые на защиту диссертации Результаты экспериментальных исследований структуры, размеров и распределения наночастиц феррита марганца в матрице стекла, полученные с помощью электронного микроскопа высокого разрешения. Зависимости характеристик наночастиц от технологических условий. Результаты исследования ЭМР, доказывающие возникновение магнитных кластеров на этапе синтеза стекла. Результаты исследований эффекта Мессбауэра, магнитных и магнитооптических свойств. Корреляции между характеристиками образовавшихся наночастиц и магнитными и магнитооптическими свойствами стекол в целом.

Личный вклад заключается в участии, совместно с руководителем, в постановке задачи, в самостоятельном проведении . измерений магнитооптических эффектов и электронного магнитного резонанса, в обработке, анализе и интерпретации результатов, включая данные, полученные и другими экспериментальными методами. Апробация работы Полученные результаты были представлены на Международных конференциях «Новые магнитные материалы магнитоэлектронники», Москва, 2004, 2006; конференции ВНКСФ, Екатеринбург, 2005, Новосибирск, 2006; Международных Симпозиумах ESTMAG, Красноярск, 2004, Казань, 2007; Международном симпозиуме по магнетизму MISM, Москва, 2005; Международном конгрессе по стеклу «International Glass Congress», Страсбург, 2007; Международном Симпозиуме по спиновым волнам, Петербург, 2007.

Публикации По теме диссертации опубликовано 18 научных работ: 5 статей в периодических изданиях по списку ВАК, 2 статьи в периодических изданиях, не включенных в список ВАК, 2 статьи в сборниках научных трудов, 7 работ в сборниках тезисов международных и всероссийских научных конференций и симпозиумов.

Заключение

В заключение сформулируем основные результаты работы:

1. Исследованы калиево-алюмо-боратные стекла, допированные оксидами Fe и Мп, с помощью комплекса экспериментальных методик: рентгеновской дифракции, электронной микроскопии, эффекта Мессбауэра, электронного магнитного резонанса, магнитных и магнитооптических измерений.

2. Впервые получены спектры электронного магнитного резонанса для оксидных стекол, содержащих одновременно два типа парамагнитных ионов: Fe и Мп. Показано, что в исходных стеклах (до проведения термических обработок) в спектрах резонанса наряду с линиями, характерными для изолированных ионов Fe и Мп, наблюдается линия, связанная с возникновением магнитных кластеров. Интенсивность этой линии зависит от концентрации Мп.

3. Впервые в стеклах с низкими концентрациями парамагнитных добавок (1.5-5.5. масс. %), подвергнутым дополнительным термообработкам, проведены прямые наблюдения магнитных наночастиц, установлены зависимости их структуры, размеров, формы и пространственного распределения от технологических условий.

4. Формирование наночастиц объяснено фазовым расслоением исходного стекла и диффузией магнитных ионов в области межфазовых границ. Выявлена сложная роль марганца в процессах формирования наночастиц: при низких концентрациях марганец играет роль катализатора процесса формирования наночастиц, но сам в наночастицы не входит, при увеличении концентрации марганец входит в наночастицы, образуя феррит марганца.

5. Установлены корреляции между характеристиками наночастиц и магнитными и магнитооптическими свойствами стекол. Показано, что образцы с наночастицами размерами до ~8 нм, характеризуются суперпарамагнитным поведением с низкими температурами блокировки (~20 К) и сильным возрастанием магнитного момента при понижении температуры. Образцы с частицами ~20 нм при комнатной температуре являются ферримагнитными. Образцы, содержащие частицы разных размеров, характеризуются суперпозицией ферримагнитных и суперпарамагнитных свойств.

6. Выявлена область концентраций и технологических условий, обеспечивающих формирование наноразмерных монокристаллов феррита марганца. Показано, что такие образцы обладают большой величиной эффекта Фарадея, магнитооптической добротности и остаточного эффекта в практически важной спектральной области 0.81.5 мкм.

7. Впервые для стекол с парамагнитными включениями проведены измерения магнитного кругового дихроизма, выявлены и объяснены особенности спектров МКД изученных стекол на основе сравнения с МКД в тонких пленках магнетита и марганцевого феррита, также исследованного здесь впервые. Обнаруженные максимумы в спектрах МКД связаны с d-d электронными переходами в ионах Fe3+.

Автор считает своим приятным долгом поблагодарить научного руководителя Ирину Самсоновну Эдельман за предложенную тему и постоянное внимание к работе.

Благодарю С.А. Степанова, Т.В. Зарубину и К.П. Полякову за предоставленные образцы. Благодарю за помощь на различных этапах работы А.Д. Васильева, О.А. Баюкова, В.И. Зайковского, Э.А. Петраковскую, Д.Е. Прокофьева.

1.'Губин С.П., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Юрков Г.Ю. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства // Успехи химии. -2005. - Том 74. - № 6. - С.539-574.

2. Show R.R., Heasley J.H. Superparamagnetic behavior of MnFe204 and a-Fe203 predicted from silicate melts // J.Amer.Ceram.Soc. 1967. - 50. - P.297-302.

3. Verhelst R.A., Kline R.W., Graat A.M., Hooper H.O. Magnetic properties of cobalt and manganese aluminosilicate glasses // Phys.Rev.B. 1975. - 11. -P.4427-4435.

4. Sestak J., Wiss Z. Crystallization behavior of rapidly quenched iron oxide containing glasses with regard to thermal and magnetic properties // Math. Naturwiss. Reihe. 1983. - 32. - P.377-383.

5. Tsang C., Gafiiey H.D., Sunil D., Rafailovich M., Sokolov J., Gambino R.J. High coercivity single-domain particles in glass matrix // J.Appl.Phys. 1996. -79(8). - P.6025-6027.

6. Hoell A., Wiedenmann A., Lembke U., Kranold R. The non-magnetic surface of magnetic particles in nanostructured glass ceramics studied by SANS // Physica B. 2000. - 276. - P.886-887.

7. Li L.P., Li G.S., Smith R.L., Inomata H. Microstructural evolution and magnetic properties of NiFe2C>4 nanociystals dispersed in amorphous silica // Chem. Mater. -2000. 12 - P.3705-3714.

8. Mandal K., Chakraverty S., Pan Mandal S., Agudo P., Pal M., Chakravorty D. Size-dependent magnetic properties of Mn0.5Zn0.5Fe2O4 nanoparticles in Si02 matrix // J. Appl. Phys. 2002. - 92. - P.501-505.

9. Zaytsev D.D., Kazin P.E., Garshev A.V., Tret'yakov Y.D., Jansen M. Synthesis and magnetic properties of Sr0-Fe203-B203 glass-ceramics // Inorg. Mater. 2004. - 40(8). - P.881-885.

10. Степанов С. Кластеры парамагнитных ионов в стекле // Физика и Химия Стекла. 1976. - Т.2. - №3. - С.228-233.

11. Edelman I., Ivantsov R., Vasiliev A., Stepanov S., Kornilova E., Zarubina T. Superparamagnetic and ferrimagnetic nanoparticles in glass matrix // Physica B: condenced matter. 2001. - V.301. - P.203-211.

12. Edelman I., Ivantsov R., Vasiliev A., Stepanov S., Kornilova E., Zarubina T. Magnetic properties of nano-crystalline ferrite particles in alumina-borate glass matrix//Phys. Met. Metalogr. -2001. V.91. - Supl.l. - P.S116-S120.

13. Иванцов Р.Д. Магнито-оптические и магнитные свойства наночастиц феррита марганца в боратном стекле: Кандидатская диссертация 01.04.11 Красноярск, 2002. 90 с.

14. Вонсовский С.В. Магнетизм // Москва. Наука. 1971. - 1032 с.

15. Суздалев И.П. Нанотехнология: физика-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов // М.: КомКнига. 2006. -592 с.

16. Skomsky R. Nanomagnetics // J.Phys.:Condens. Matter. 2003. - 15. - P.841-896.

17. Neel L. Influence des fluctuation thermiques sur I'dimant at ion grains ferromagnetiques tree fins // Compt.es rendus. 1949. - V.228. - №6. - P.664-666.

18. Bean C.P. Hysteresis loops of mixtures of paramagnetic micropowders // J.Appl.Phys. 1955. - V.26. - P.1381-1383.

19. Philip M. Nanostructured materials //Rep.Prog.Phys. 2001. - 64. - P.297-381.

20. Хард С.М. Многообразие видов магнитного упорядочения в твердых телах // УФН. 1984. - 142. - № 2. - С.ЗЗ 1-355.

21. Lin Х.М., Samia А.С. Synthesis, assembly and physical properties of magnetic nanoparticles //J.M.M.M. 2006. - 305(1). - P.100-109.

22. Третьяков Ю.Д. Термодинамика ферритов // Ленинград: изд-во «Химия» -1967.-304 с.

23. Padella F., Alvani С., La Barbera A., Ennas G„ Liberatore R., Varsano F. Mechanosynthesis and process characterization of nanostructured manganese ferrite // Materials Chemistry and Physics. 2005. - 90. - P. 172-177.

24. Muroi M., Street R., McCormick P.G., Amighian J. Magnetic properties of ultrafine MnFe204 powders prepared by mechanochemical processing // Phys. Rev. B. 2001. - V.63. - P.184414(l-7).

25. Zhang Z.J., Wang Z.L., Chakoumakos B.C., Yin J.S. Temperature dependence of cation distribution and oxidation state in magnetic Mn-Fe ferrite nanocrystals // J.Am.Chem. Soc. 1998. - 120(8). - P.1800-1804.

26. Dutta P., Manivannan A., Seehra M.S., Shah N., Huffman G.P. Magnetic properties of nearly defect-free maghemite nanocrystals // Phys. Rev. B. 2004. -70. - P. 174428(1-7).

27. Raikher Y.L., Stepanov V.I. Ferromagnetic resonance in a suspension of single-domain particles//Phys. Rev. B. 1994. - 50. - P.6250-6259.

28. Zysler R.D., Fiorani D., Testa A.M. Investigation of magnetic properties of interacting Fe203 nanoparticles // J.M.M.M. 2001. - 224. - P.5-11.

29. Fiorani D., Testa A.M., Lucari F., D'Orazio F., Romero H. Magnetic properties of maghemite nanoparticle systems: surface anisotropy and interparticle interaction effects // Physica B. 2002. - 320. - P. 122-126.

30. Tronc E., Fiorani D., Nogues M., Testa A.M., Lucari F., D'Orazio F., Greneche J.M., Wernsdorfer W., Galvez N., Chaneac C., Mailly D., Jolivet J.P. Surface effects in noninteracting and interacting y-Fe203 nanoparticles // J.M.M.M. -2003.-262.-P.6-14.

31. Rondinone A.J., Liu С., Zhang Z.J. Determination of magnetic anisotropy distribution and anisotropy constant of manganese spinel ferrite nanoparticles // J. Phys. Chem. B. 2001. - 105(33). - P.7967-797I.

32. Nedelko O., Slawska-Waniewska A. Role of the surface anisotropy in magnetization reversal of a spherical nanoparticle // Physica Scripta. 2005. -V.118. - P.261-263.

33. Iglesias S., Labarta A. Influence of surface anisotropy on the hysteresis of magnetic nanoparticles //J.M.M.M. 2005. - 290. - Part 1. - P.738-741.

34. Kodama R.H., Bertkowitz A.E., McNiff E.J., Foner S. Surface spin disorder in ferrite nanoparticles (invites) //J. Appl. Phys. 1997. - 81(8). - P.5552-5556.

35. Bertkowitz A.E., Kodama R.H., Makhlouf S.A., Parker F.T., Spada F.E., McNiff E.J., Foner S. Anomalous properties of magnetic nanoparticles // J.M.M.M. 1999. - 196-197. - P.591-594.

36. Kodama R.H. Magnetic nanoparticles // J.M.M.M. 1999. - 200. - P.359-372.

37. Kodama R.H., Berkowitz A.E. Atomic-scale magnetic modeling of oxide nanoparticles // Phys. Rev. B. 1999. - 59(9). - P.6321-6336.

38. Zhigao H., Youwei D. Surface effect of magnetization of nanosized magnetic clusters // Physics Letters A. 2002. - 300. - P.641-647.

39. Garcm M., del Muro H., Batlle X., Labarta A. Glassy behavior in magnetic nanoparticles // J.M.M.M. 2000. - 221. - P.26-31.

40. Chinnasamy C.N., Narayanasamy A., Ponpandian N., Joseyphus R. J., Jeyadevan В., Tohji K., Chattopadhyay K. Grain size effect on the Neel temperature and magnetic properties of nanocrystalline NiFe204 spinel // J.M.M.M. 2002. - 238. - P.281-287.

41. Петров A.E., Янковский Я.К. Стабильность магнитных свойств малых кобальтсодержащих частиц y-Fe204 // Поверхность: Физика Химия Механика. -1995. -№10. С.86-90.

42. Priebele E.J., Wilson L.K., Dozier A.W., Kinser D.L. Antiferromagnetism in an oxide semiconducting glass // Phys.Stat.Sol. (b). 1971. - V.45. - №1. - P 323331.

43. Wilson L.K., Frieble E.J., Kineer D.L. Antiferromagnetism in the vanadium, manganese and iron phosphate glass systems // Amorphous magnetism, Ed. Hooper И.О. and de Graaf M. Plenum Press. New York-London. - 1973. - P.65-74.

44. Egami Т., Sacli O.A., Simpson A.W., Terry A.L. Amorphous antiferromagnetism in some transition element-phosphorus pentoxide glasses // Amorphous magnetism. Ed. Hooper H.O. and. de Graaf M, Plenum Press New York-London. 1973. - P.27-45.

45. MacCronc R.C. Magnetic inhomogeneities in BaO B203-Fe203 oxide glasses // Amorphous magnetism. Ed. Hooper H.O. and de Graaf M., Plenum Press New York-London. 1973. - P.77-84.

46. Mather G.R. Magnetic properties of an iron-rich glass // Amorphous magnetism. Ed. Hooper H.O. and de Graaf M., Plenum Press New York-London. -1973.-P. 87-93.

47. Rykiert E., Kooprowski J., Swiatch A. The structure and some of the properties of the Fe203-B203-Pb0 glasses // Szeklo and Ceram. 1984. - 35. - №1. - P.8-12.

48. Muller R., Schuppe W. Co spinel ferrite powders prepared by glass crystallization//J.M.M.M. 1996. - 155(1-3). -P.l 10-112.

49. Ram S., Ram K. Infrared reflectance spectra and formalism of precipitation of acicular magnetic particles in network glasses // Infrared Physics and Technology.- 1996. 37(4). - P.457-469.

50. Berger R., Kliava J., Bissey J.-C., Baletto V. Magnetic resonance of superparamagnetic iron-containing nanoparticles in annealed glass // J. Appl. Phys. -2000.- 87(10). P.7389-7396.

51. Klupsch Т., Muller R., Schuppel W., Steinbess E. Magnetic glass ceramics and Stoner-Wohlfarth systems with dipolar interaction \\ J.M.M.M. 2001. - 236(1-2).- P.209-219.

52. Rajic N, Ceh M, Gabrovsek R, Kaucic V. Formation of nanocrystalline transition-metal ferrites inside a silica matrix // J. Am. Ceram. Soc. 2002. -V.85(7). - P.1719-1724.

53. Rezlescu N., Rezlescu L. Irreversible structural changes by heat treatments within the amorphous matrix Fe203-Li20-B202 // Mater. Sci. and Eng.: A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing. 2004. - 375. -P.1273-1275.

54. Муромцева М.Э., Аветикян Г.Б., Екимов С.П. Магнитные взаимодействия в стеклах системы Fe203-Mn0-P205 // Физика и химия стекла. 1985. - №11.- С.632-635.

55. Варгин В.В., Зарубина Т.В., Степанов С.А. Исследование магнитных свойств свинцовосиликатных стекол, содержащих окислы железа // Журнал прикладной химии. 1970. - №6. - С. 1225-1229.

56. Степанов С.А. Магнитные свойства стекол системы Na20-Fe203-Ti02-Si02 // Известия АН СССР: Неорганические материалы. 1971. - Т.VII. - №8. -С.1414-1416.

57. Белозерский Т.Н., Калямин А.В., Корнилова Е.Е., Петровский Г.Т., Степанов С.А. Влияние термообработки на степень агрегации ионов железа в калиевоалюмоборатном стекле // Физика и химия стекла. 1985. - Т. 10. - №3.- С.289-95.

58. Скороспелова В. И., Степанов О. А. Магнитная анизотропия в стеклах // ФТТ. 1975. - Т. 17. - №1. - С.303-305

59. Варгин В.В., Скороспелова В.И., Степанов С. А. Особенности поведения ионов железа в ликвирующих стеклах // Изв. АН СССР, сер. Неорг. Мат. -1976.-Т.12.-№1.-С.303-305.

60. Петровский Г.Т., Эдельман И.С., Степанов С.А., Зарубина Т.В., Ким Т.А. Магнитооптические свойства алюмоборатных стекол с примесями оксидов переходных элементов // Физ. Хим. Стекла. 1994. - Т.20. - С.748-762.

61. Бурлакова Р. Ф., Корнилова Э. Е., Петровский Г. Т., Степанов С. А., Эдельман И. С. Концентрационная зависимость магнитных свойств стекол активированных железом и гадолинием // Физ.Хим.Стекла. 1985. - Т.П. -С.447-450.

62. Эдельман И.С., Зарубина Т. В., Ким Т. А., Архипов А. К., Горелова А. В., Смык А. А. Эффект Фарадея в боратных стеклах, содержащих микрочастицы феррита кобальта//Физ.Хим.Стекла. 1987. - Т. 13. - С.848-853.

63. Berger R., Bissey J.-C., Kliava J. Lineshapes in magnetic resonance spectra // J. Phys.: Condens. Matter. 2000. - 12. - P.9347-9360.

64. Kliava J., Berger R. Magnetic resonance spectroscope of iron-doped glasses: From isolated ions to clusters and nanoparticles // Recent Res. Devel. Non-Crystalline Solids. 2003. - 3. - P.41-84.

65. Kliava J., Berger R. Size and shape distribution of magnetic nanoparticles in disordered systems: computer simulations of superparamagnetic resonance spectra //J.M.M.M. 1999. - 205. - P.328-342.

66. Ardelean I., Pascuta P., Ioncu V. Structural and magnetic investigations of Fe203-B203-CaF2 glass system \\ Internation J. Modern Physics B. 2003. - V.17. -№13. - P.2633-2641.

67. Simon S., Ardelean I., Peteanu M., Pop M., Stefan R. EPR study of Fe3+ and Mn2+ doped amorphous and crystalline aluminum borates \\ Mod. Phys.Lett. -2000.- 14(1).-P.l-6.

68. Ardelean I., Flora M. EPR and magnetic investigations of Mn0-B203-Pb0 glasses // J.Mat.Science: Mat. Electr. 2002. - 13. - P.357-362.

69. Ardelean I., Peteanu M., Filip S., Simon V., Todor I. EPR and magnetic susceptibility studies of manganese ions in Bi203-Ge02 glasses // Sol. State Comun. 1998. - V.105. - №5 - P.339-344.

70. Ardelean I., Peteanu M., Simon V., Filip S., Flora M., Simon S. Structural and magnetic properties of Mn0-B203-Sr0 glasses // J. Mat. Science. 1999. - 34. -P.6063-6068.

71. Castner Т., Newell G.S., Holton W.C., Slichter C.P. Note on the paramagnetic resonance of iron in glass // J. Chem. Phys. 1960. - V.32. - №3. - P.668-673.

72. Wickman H.H, Klein M.P., Shirley D.A. Paramagnetic resonance of Fe3+ in polycrystalline ferrichrom // J.Chem.Phys. 1965. - V.42. - №5. - P.2113-2117.

73. Ardelean I., Peteanu M., Filip S., Simon V., Gyorgy G. EPR and magnetic susceptibility studies of iron ions in 70TeO2-25B2O3-5PbO glass matrix // Solid State Commun. 1997. - V.102. - №4. - P.341-346.

74. Weeks R.A., Merzbacher C.I., Zuhr R.A., Griscom D.L. Electron spin resonance studies of defect centers induced in a high-level nuclear waste glass simulant by gamma-irradiation and ion-implantation // J.Non-Cryst. Solids. 1999. - 258. - P.34-47.

75. Cerny V., Frumar M., Frumarova-Petrova В., Rosa J., Licholit I.L. Local symmetry and mutual interaction of Mn2+ ions in glasses // J. Non-Cryst. Solids. -1995.- 192-193.-P.165-169.

76. Ardelean I., Peteanu M., Simon V., Filip S., Ciorcas F., Todor I. Electron paramagnetic resonance study of Fe203-Bi203-Ge02 glasses // J.M.M.M. 1999. -V.196-197. - P.257-258.

77. Yahiaoui E.M., Berger R., Servant Y., Kliava J., Cugunov L., Mednis A. Electron paramagnetic resonance of Fe3+ ions in borate glass: computer simulations // J.Phys.:Condens. Matter. 1994. - V.6. - №44. - P.9415-9428.

78. Berger R., Kliava J., Yahiaoui E.M., Bissey J.-C., Zinsou P.K., Beziade P. Diluted and non-diluted ferric ions in borate glasses studied by electron paramagnetic resonance // J.Non-Cryst. Solids. 1995. - 180. - P.151-163.

79. Serber R. The theory of the Faraday effect in molecules \\ Phys. Rev. 1932. -41. -P.489-493.

80. Kucera M., Kolobanov V.N., Mikhailin V.V., Orekhanov P.A., Makhov V.N. Reflection spectra of some garnet and orthoferrite single crystals in vacuum ultraviolet // Phys. state. Sol. (b). 1990. - V. 157. - P.745-752.

81. Свиридов Д.Т., Свиридова P.K., Смирнов Ю.Ф. Оптические спектры ионов переходных металлов в кристаллах // М. Наука. 1976. - 267 с.

82. Simsa Z., Tailhades P., Presmanes L., Bonningue C. Magneto-optical properties of manganese ferrite films // J.M.M.M. 2001. - V.242-245. - P.381-383.

83. Simsa Z., Tesar R., Baubet C., Tailhades Ph., Bonningue C. Magneto-optical properties of vacancy-defective Mn-ferrite finis // J.M.M.M. 1999. - V. 196-197. -P.620-621.

84. Fontijn W.F.J., P.J.van der Zaag, Devillers M.A.C., Brabers V.A.M., Metselaar R. Optical and magneto-optical polar Kerr spectra of Fe304 and Mn -or A1 substituted Fe304 \\ Phys.Rev.B. 1997. - V.56. - №9. - P.5432-5442.

85. Fontijn W.F.J., P.J. van der Zaag, Metselaar R. On the origin of the magneto-optical effects in Li, Mg, Ni, and Co ferrite // J. Appl. Phys. 1998. - V.83. - №11. - P.6765-6767.

86. Fontijn W.F.J., van der Zaag P.J., Feiner L.F., Matselaar R., Devillers M.A.C. A consistent interpretation of the magneto-optical spectra of spinel type ferrites // J. Appl. Phys. 1999. - 85. - №8. - P.5100-5105.

87. Кринчик Г.С., Мукимов K.M., Шарипов Ш.М., Хребтов А.П., Сперанская Е.М. Тензор диэлектрической проницаемости и увеличение прозрачности ферритов-шпинелей при переходе к одноподрешеточным структурам // ЖЭТФ. 1979. - т.76. - № 6. - С.2126-2136.

88. Бурлакова Р.Ф., Эдельман И.С., Заблуда В.Н. Магнитный линейный и круговой дихроизм литиевого феррита // ФТТ. 1978. - Т.20. - В. 10. С.2893-2895.

89. Малаховский А.В., Эдельман И.С., Васильев Г.Г. Магнитооптический резонанс в марганцевом феррите в видимой области спектра // ФТТ. 1972. -Т. 14. - №3. - С.799-801.

90. Kalska В., Paggel J.J., Fumagalli P., Rybczynski J., Satula D., Hilgendorff M., Giersig M. Magnetite particles studied by Mossbauer and magneto-optical Kerr effect//J. Appl. Phys. -2004. V.95. - №3. - P.1343-1350.

91. Smith DA, Stokes KL Discrete dipole approximation for magneto-optical scattering calculations//OPTICS EXPRESS. 2006. - 14(12). - P.5746-5754.

92. Bamakov YA, Scott BL, Golub V, Kelly L, Reddy V, Stokes KL Spectral dependence of Faraday rotation in magnetite-polymer nanocomposites // J. Phys. Chem. Solids. 2004. - 65(5). - P.1005-1010.

93. Архонтов E.C., Баюков O.A., Иконников В.П., Петров М.И., Чернов Н.И. Мессбауэровский спектрометр с реверсивным регистром адреса анализатора // ПТЭ АИ-4096-ЗМ. 1982. - №2. - С.59-61.

94. Эдельман И. С., Сырова Н. И. Установка для измерения эффекта Фарадея в ТМП // В сб.: Аппаратура и методы исследования тонких магнитных пленок, Красноярск. 1982. - С.137-141.

95. Заблуда В. Н. Оптимизация способов регистрации поляризационных эффектов при спектрополяриметрических исследованиях: Кандидатская диссертация: 01.04.01. Красноярск, 1999. - 123 с.

96. Berger R., Bissey J.C., Kliava J., Daubric H., Estournes C. Temperature dependence of superparamagnetic resonanse of iron oxide nanoparticles // J.M.M.M. 2001. - 234. - P.535-544.

97. Иванова O.C., Петраковская Э.А., Иванцов P.Д., Эдельман И.С., Степанов С.А., Зарубина Т.В. Влияние термообработки и концентрации Мп и

98. Fe на структуру боратного стекла // Журнал прикладной спектроскопии. -2006.-Т. 73. № 3. - С.354-358.

99. Иванова О.С., Иванцов Р.Д., Эдельман И.С., Петраковская Э.А. Эффект Фарадея и агрегация парамагнитных ионов в боратном стекле // Известия РАН. Серия физическая. 2007. - Т.71. - №11. - С.1577-1579.

100. Ivantsov R.D., Ivanova O.S., Edelman I.S., Zaikovskii V.A., Stepanov S.A. Magnetic vitroceramics based on borate glass doped with Fe and Mn // Books of abstracts Moscow International Symposium in Magnetism 25-30 June 2005. Moscow.-2005.-C.80-81.

101. Database PDF-2, JCPDS, 1997, No. 74-2403.

102. Chen J.P., Sorensen C.M., Klabunde K.J., Hadjipanayis G.C., Devlin E., Kostikas A. Size-dependent magnetic properties of MnFe204 fine particlessynthesized by coprecipitation // Phys. Rev. B. 1996. - V54. - №13. - P.92889296.

103. Rath C., Anand S., Das R.P., Sahu K.K., Kulkarni S.D., Date S.K., Mishra N.C. Dependence on cation distribution of particle size, lattice parameter, and magnetic properties in nanosize Mn-Zn ferrite // J. Appl. Phys. 2002. - 91(4). -P.2211-2215.

104. Степанов С.А., Петровский Г.Т., Зарубина Т.Б, Корнилова Е.Е., Эдельман И.С. Спектральные свойства магнитооптических стекол, содержащих наночастицы феррита марганца // Оптический журнал. 2003. -Т.70. - №12. - С.46-53.

105. Зибров В. М., Тютюнник А. А., Шабанов В. Ф., Павлов В. Ф. Влияние железа в базальтовых расплавах на физико-механические свойства керамики // Промышленно строительное обозрение. 2006. - №98.

106. Miagkov V.G., Polyakova К.Р., Bondarenko G.N., Polyakov V.V. Granular Fe-A1203 films, prepared by self propagatinghigh-temperature synthesis // J. Magn. Magn. Mater. 2003. - V.258-259. - P.358-360.

107. Мазурин O.B., Роскопова Г.П., Аверьянов И.А., Антропова Т.В. Двухфазные стекла: структура, свойства, применение // Л.:Наука. 1991. -276 с.

108. Голубков В.В, Титов А.П. Ликвация и кристаллизация в расплавах системы А120з-В20з // Физика и химия стекла. -1991.- Т17. №6. - С.865-874.

109. Голубков В.В. Титов А.П. Василевская Т.Н. Порай-Кошиц Е.А. О фазовом разделении в щелочеборатных стеклах // Физика и химия стекла. -1977. ТЗ. - №4. - С.306-311.

110. Немилов С.В. Вязкость боратных стеклообразующих расплавов: особенности тетраэдра ВО4 как кинетической единицы // Физика и химия стекла. 1997. - Т23. - №1. - С.3-42.

111. Бочвар А.А. Металловедение // Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии. Москва. 1956. -494 с.

112. Edelman I.S., Ivantsov R.D., Ivanova O.S., Bayukov O.A., Zaikovskii V.A. Magnetic nanocomposites based on borate glasses doped with Fe and Mn // Functional Materials. 2006. - 13. - №2. - P.293-300.

113. Edelman I., Petrakovskaja E., Ivanova O. Magnetic resonance in ferrite nanoparticles dispersed in glass // International Symposium Spin Waves 2007. Saint Petersburg, Russia, June 16-21. 2007. - P.56.

114. Edelman I.S., Kliava J., Ivantsov R.D., Ivanova O.S., Bayukov O.A., Zaikovskii V.I. Nanocrystalline ferrite nanoparticles in amorphous matrix // Abstract book EASTMAG-2007, Kazan, Russia, August 23-26. 2007. - P.210.

115. Петраковская Э.А., Исакова В.Г., Баюков О.А., Великанов Д.А. Суперпарамагнетизм частиц магнетита в порошковом фуллерите Со60 // ЖТФ. 2005. - 75. - №6. - С.117-120.

116. С. Крупичка. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. Т.1. М. Изд. «Мир». 1976. - 353с. S. Krupicka. Physik der ferrite und der verwandten magnetischen oxide. Prag, Verlag der Tschoslowakischen Akademie der Wissenchaften, 1973.

117. Мальцев В.И., Найден Е.П. Магнитная структура атомно-упорядоченной шпинели Li0.5Fe1.5Al1.0O4 // Кристаллография. 1983. - Т28. - №5. - С.870-873.

118. Menil F. Systematic trends of the 57Fe Mossbauer isomer shifts in (FeOn) and (FeFn) polyhedra. Evidence of a new correlation between the isomer shift and the inductive effect of the competing bond T-X // J.Phys.Chem.Sol. V.46. No7. -1985. - P.763-789.

119. Sawatzky G.A., Woude F., Morrish A.H. Mossbauer study of several ferromagnetic spinels // Phys. Rev. 1969. - V.187. - №2. - P.747-757.

120. Смит Я., Вейн X. Ферриты // Москва. Иностранная литература. 1962. -498 с.

121. Bean С.Р., Livingston J.D. Superparamagnetism // J. Appl. Phys. Suppl. -1959. V.30. - №4. - P.120S-129S.