в результаті якого утворюється система сильно взаємодіючих (спеклися) кластерів розміром (система 2). Значення і визначаються умовами синтезу. Тому результат твердотільної топохимической реакції залежить від робочої температури тривалості спікання і передісторії зразка.
4.2 Магнітні властивості наносистеми оксидів заліза
В
Зміна межкластерного взаємодії від "слабкого" до "сильної" призводить до зміни магнітних властивостей наносистеми. Ці зміни досліджувалися методом месбауерівської спектроскопії. Для системи 1 (ізольовані кластери) характерне явище суперпарамагнетізма, який проявляється у вигляді теплових флуктуацій магнітного моменту кластера як цілого, що призводить до розмивання магнітної надтонкої структури спектру (рис. 3а, б). З моменту утворення системи 2 (взаємодіючі кластери) з'являється досить чітко виражена магнітна надтонка структура з вузьким центральним парамагнітним дублетом (Рис. 3в, г). Такий же ефект спостерігався раніше для нанокластеров феррігідріта, ізольованих в порах полисорба, а також у кластерах і і в ядрі залізовмісних білків феритину і гемосидерину. Спостерігався спектр ми пояснюємо як результат наявності в системі нанокластеров магнітного фазового переходу першого роду, при якому намагніченість або магнітний порядок змінюються стрибком. Стрибкоподібний перехід може спостерігатися при зміні температури в деякій критичній точці, а також при зміні розміру кластера, коли здійснюється перехід через критичне значення радіусу. Стрибкоподібні переходи в наносистемі, зумовлені сильним межкластерним взаємодією, тиском і деформацією, найбільш повно спостерігаються для системи 2, що складається з великих, спеклися кластерів (20-50 нм) і. Відзначимо, що за даними рентгеноструктурного аналізу володіє ромбоедричної структурою, характерною для корунду, а - кубічної структурою шпінелі.
месбауерівських спектри наносистеми і (рис. 4) свідчать про наявність у ній стрибкоподібних магнітних переходів між магнітовпорядкованих станом з характерною надтонкої структурою і парамагнітним станом, до якого віднесений центральний дублет.
В
Ці магнітні переходи відбуваються при температурах, які нижче критичних температур, характерних для масивних зразків і (856 і 965 К відповідно). Пониження критичної температури (у порівнянні з) не може бути наслідком суперпарамагнетізма за великих розмірів кластерів, складають систему. Розрахунок часу релаксації за формулою, яка використовується для опису релаксації в суперпарамагнітної системах
В
де, До - константа магнітної анізотропії кластера; V - об'єм кластера, дає значення на кілька порядків більші часу вимірювання, рівного. В результаті магнітна індукція зникає стрибкоподібно, що обумовлено трансформацією магнітної надтонкої структури в парамагнітний дублет (рис. 5а).
В
Наявність у наносистемі і фазового переходу першого роду пов'язане з "сильним" межкластерним взаємодією. При сп...
