ИСТИНА

К ферритам с высокой магнитокристаллической анизотропией относятся гексаферриты М-типа AFe12O19 (A = Ba, Sr) и редкая модификация оксида железа ε-Fe2O3. Первые широко применяются в настоящее время, например, как постоянные магниты, среды для хранения информации и высокочастотные фильтры электромагнитного излучения, однако ε-Fe2O3 демонстрирует существенно более высокие значения коэрцитивной силы (20 – 30 кЭ) и частот естественного ферромагнитного резонанса (100 – 220 ГГц). В настоящей работе мы разработали эффективный метод получения однодоменных частиц гексаферритов (Sr,Ca)Fe12-xAlxO19 (0 < x < 6). Были исследованы магнитные свойства образцов в зависимости от степени замещения и температуры. Показано, что при увеличении содержания алюминия происходит снижение намагниченности и точки Кюри. Коэрцитивная сила растет вплоть до x = 5.5 и достигает рекордного для ферритов значения 36 кЭ при комнатной температуре. При магнитном ориентировании таких частиц в полимерной матрице коэрцитивная сила увеличивается до 41 кЭ. При x > 2 коэрцитивная сила слабо зависит от температуры в интервале 5 – 300 К, в то время как для незамещенного гексаферрита и ε-Fe2O3 она резко падает при температурах ниже 150 К. Для x = 5.5 коэрцитивная сила при 200 К составляет 42 кЭ, а при 5 К – 35 кЭ. При х = 6 намагниченность практически исчезает, а коэрцитивная сила падает. Также образцы с х = 4 – 5.5 демонстрируют рекордные частоты поглощения электромагнитного излучения в интервале 160 – 250 ГГц. Кристаллическая и магнитная структуры образцов были изучены при температурах 4 – 730 К методами дифракции синхротронного излучения и нейтронов. Уточнено распределение ионов алюминия по подрешеткам железа в зависимости от температуры синтеза, содержания алюминия, а также замещения стронция ионами кальция и лантана. В частности, показано, что частичное замещение стронция на кальций приводит к сжатию кислородного окружения железа в бипирамидальной позиции 2b, что увеличивает магнитокристаллическую анизотропию.