Fe – нанотрубки: синтез, структурные и магнитные свойства

  • Artem Leonidovich Kozlovskiy Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана
  • Maxim Vladimirovich Zdorovets Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана
  • Egor Yurievich Kanukov НПЦ НАН Беларуси по материаловедению, Минск
  • Elena Evgenievna Shumskaya НПЦ НАН Беларуси по материаловедению, Минск
  • Kairat Kamalovich Kadyrzhanov Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана
  • Vyacheslav Serafimovich Rusakov Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Ключевые слова: Трековые мембраны, шаблонный синтез, электрохимическое осаждение, нанотрубки, магнитные свойства

Аннотация

В работе представлены результаты исследования железных нанотрубок, полученных методом электрохимического осаждения в поры шаблонных матриц на основе полиэтилентерафталата. Изучены морфологические и структурные параметры синтезированных образцов нанотрубок с использованием растровой электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии и энергодисперсионного анализа. Методами вибрационной магнитометрии и мессбауэровской спектроскопии проведены исследования магнитных свойств нанотрубок. Определены их микро- и макро- магнитные параметры. Рентгеноструктурный анализ показал, что стенки нанотрубок обладают ОЦК структурой без выделенного направления при параметре кристаллической решетки а=2,8627 Å. Обнаружено, что из-за образования дефектов в процессе электрохимического осаждения на границе между кристаллитами происходит деформация кристаллической решетки, а также было установлено, что стенки нанотрубки состоят из отдельных кристаллитов, в один слой располагающихся друг над другом. На основании анализа результатов изучения зависимости намагниченности от магнитного поля установлено монотонное уменьшение основных магнитных характеристик массива Fe нанотрубок в интервале температур от 100 K до 300 K.

Биографии авторов

Artem Leonidovich Kozlovskiy, Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана
МКЯФНМиТ, PhD – докторант 3-го курса, специальности «Ядерная физика»
Maxim Vladimirovich Zdorovets, Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана

МКЯФНМиТ, доцент, к.ф.м.н.

Уральский федеральный университет им. Первого Президента РФ Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Россия

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», г. Москва, Россия

 

Egor Yurievich Kanukov, НПЦ НАН Беларуси по материаловедению, Минск
Отдел криогенных исследований, СНС, к.ф.м.н.
Elena Evgenievna Shumskaya, НПЦ НАН Беларуси по материаловедению, Минск
Отдел криогенных исследований, НС,
Kairat Kamalovich Kadyrzhanov, Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана
МКЯФНМиТ, д.ф.м.н., профессор
Vyacheslav Serafimovich Rusakov, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Кафедра общей физики, д.ф.м.н., профессор

Литература

1  Dauginet-De Pra D, Ferain E, Legras R, Demoustier-Champagne S (2002) Nucl Instrum Meth B 196:81-88. http://dx.doi.org/10.1016/S0168-583X(02)01252-1

2  Guo P, Martin CR, Zhao Y, Ge J, Zare RN (2010) Nano Lett 10:2202-2206. http://dx.doi.org/10.1021/nl101057d

3  Shen C, Wang X, Zhang W, Kang F (2013) Scientific Reports 3:2294. http://dx.doi.org/10.1038/srep02294

4  Natelson D (2006) Nat Mater 5:853-854. http://dx.doi.org/10.1038/nmat1769

5  Chou SY, Krauss PR, Renstrom PJ (1996) Science 272:85-87. http://dx.doi.org/10.1126/science.272.5258.85

6  Boarino L, Borini S, Amato G (2009) J Electrochem Soc 156:K223-K226. http://dx.doi.org/10.1149/1.3232202

7  Ozel T, Bourret GR, Mirkin CA (2015) Nat Nanotechnol 10:319-324. http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2015.33

8  Garcia R, Knoll AW, Riedo E (2014) Nat Nanotechnol 9:577-587. http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2014.157

9  Bailey TC, Johnson SC, Sreenivasan SV, Ekerdt JG, Willson CG, Resnick DJ (2002) J Photopolym Sci Tec 15:481-486. http://dx.doi.org/10.2494/photopolymer.15.481

10  Vivas LG, Ivanov YP, Trabada DG, Proenca MP, Chubykalo-Fesenko O, Vázquez M (2013) Nanotechnology 24:105703. http://dx.doi.org/10.1088/0957-4484/24/10/105703

11  Rawtani D, Sajan T, Agrawal YK (2015) Rev Adv Mater Sci 40:177-187.

12  Mitchell DT, Lee SB, Martin CR (2002) J Am Chem Soc 124:11864-11865. http://dx.doi.org/10.1021/ja027247b

13  Liao SH, Chen KL, Wang CM, Chieh JJ, Horng HE, Wang LM, Wu C, Yang HC (2014) Sensors 14:21409-21417. http://dx.doi.org/10.3390/s141121409

14  Yen SK, Padmanabhan P, Selvan ST (2013) Theranostics 3:986-1003. http://dx.doi.org/ 10.7150/thno.4827

15  He HY (2016) Micropor Mesopor Mat 227:31-38. http://dx.doi.org/10.1016/j.micromeso.2016.02.038  

16  Liu Y,  Jiang H, Zhu Y, Yang X, Li C (2016) J Mater Chem A 4:1694-1701. http://dx.doi.org/10.1039/C5TA10551J

17  Boarino L, Borini S, Amato G (2009)  J Electrochem Soc 156:K223-K226. http://dx.doi.org/10.1149/1.3232202

18  Qin J, Nogués J, Mikhaylova M, Roig A, Muñoz JS, Muhammed M (2005) Chem Mater 17:1829-1834. http://dx.doi.org/10.1021/cm047870q

19  Hua Z, Yang S, Huang H, Lv L, Lu M, Gu B, Du Y (2006) Nanotechnology 17:5106-5110. http://dx.doi.org/10.1088/0957-4484/17/20/011

20  Zhou D, Wang T, Zhu MG, Guo ZH, Li W, Li FS (2011) Journal of Magnetics 16:413-416. http://dx.doi.org/10.4283/JMAG.2011.16.4.413

21  Shao P, Ji G, Chen P (2005) J Membrane Sci Vol.255:1-11. http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2005.01.018

Опубликован
2016-09-28
Как цитировать
Kozlovskiy, A., Zdorovets, M., Kanukov, E., Shumskaya, E., Kadyrzhanov, K., & Rusakov, V. (2016). Fe – нанотрубки: синтез, структурные и магнитные свойства. Вестник КазНУ. Серия химическая, 82(2), 4-11. https://doi.org/https://doi.org/10.15328/cb735
Раздел
Физическая химия и электрохимия