нокомпозитні полімерні матеріали, що представляють собою мембрани МФ - 4СК з наночастинками Ni, Fe і Co в їх структурі. Процедура синтезу наночастинок була схожа на наведений у минулому прикладі процес отримання наночастинок в структурі микрокристаллической целюлози. Іонообмінні мембрани поміщали в розчин хлориду відповідного металу, мембрана МФ - 4СК за рахунок властивого їй іонного обміну поглинала іони металів з розчину, далі мембрани переносили в свіжоприготований розчин відновника - боргідріда натрію. Автори у своїх статтях не відкривали умов синтезу, але докладно розглядали властивості отриманих частинок. Розмір отриманих частинок за результатами дослідження на просвечивающем мікроскопі склав 3,8 нм, 2,8 нм і 1,8 нм для Co, Fe і Ni, відповідно. Розподіл розмірів було у всіх випадках досить вузьким: ± 1 нм. За допомогою
СКВІД-магнітометра провели дослідження намагнічування зразків. Зразки, що містять наночастинки кобальту, представляли для авторів найбільший інтерес, тому їх було приготовлено три зразки з різним вмістом наночастинок кобальту. Зразки, що містять 1,6 · 1 020 атомів на 1 грам полімеру, показували при кімнатній температурі типове феромагнітне поведінку і мали петлю гистерезиса. Коерцитивна сила дорівнювала 325 Е, що перевищує коерцитивної силу масивного кобальту. Зразки, що містять більшу кількість кобальту, при кімнатній температурі показували вже суперпарамагнітна поведінку. За результатами дослідження кривих ZFC і FC, встановлено, що температура блокування зі збільшенням кількості кобальту на 1 грам полімеру зменшувалася. Додаток різних магнітних полів під час отримання кривих ZFC і FC, показало, що зі збільшенням прикладеного поля намагніченість на грам збільшується, а температура блокування зменшується. Також автори провели дослідження феромагнітного резонансу отриманих мембран. Отримана залежність резонансного поля і ширини лінії поглинання від кута подмагничивания приведено малюнку 9.
Видно, що матеріал проявляє анізотропні властивості, вид яких описується стандартною моделлю тонкої нескінченно великою пластинки [22]. Вісь легкого намагнічування паралельна площині полімеру.
Рисунок 9 - Кутова залежність резонансного магнітного поля і ширини лінії поглинання, отримані за допомогою ФМР
Дослідження магнітних властивостей зразків містять Ni і Fe показали, що при кімнатній температурі вони суперпарамагнітна. Температура блокування зразка, що містить Fe, виявилася рівною 200 К, а зразка, що містить Ni дорівнювала 9 К.
1.5 Перспективи використання магнітних нанокомпозитних систем
Подальші перспективи використання наночасток в полімерах будуть пов'язані з використанням їх в системах магнітного запису інформації. Про це свідчать численні роботи з спінтроніці - нової галузі електроніки, яка має справу з набоями та спинами. Це пов'язано з великими перспективами, що відриваються завдяки використанню не тільки заряду, а й магнітних моментів, пов'язаних зі спіном. Очікується, що використання магнітного моменту носія заряду істотно розширить можливості проектування електронних пристроїв. Зокрема це стосується розроблюваної в даний час енергонезалежною сверхплотной магнітної пам'яті MRAM (Magnetic Random Access Memory), яка не схильна до зносу при операціях читання та запису. Створені на сьогоднішній день зразки такої пам'яті поки далекі від досконалості і являють собою лабораторні зразки, отримання яких в промислових масштабах поки не виправдано [6, 7].
Однією з невирішених проблем поки є не дуже велика коерцитивної сила, яка помітно менше теоретичних меж. Іншою не менш важливою проблемою є недостатньо розвинена впорядкованість наночастинок в полімерних матеріалах. Для створення нових високоупорядоченних функціональних магнітних матеріалів з поліпшеними властивостями, потрібно розробити методик організації наночастинок [6, 7].
Крім систем запису інформації наночастинки, можуть застосовуватися в інших областях. Прикладом можуть служити, наприклад, Магнітомеханічне пристроях, зокрема в магнітні актуатори. Їх можна застосовувати для безконтактного переміщення об'єктів на невеликі відстані там, де використання пьезоактуаторов обмежена. Нещодавно був запропонований матеріал, що представляє собою гнучку полімерну мембрану, в якій розподілені феромагнітні наночастинки. Додаток магнітного поля викликає розтягування або стиснення матеріалу [12]
.6 Іонообмінні мембрани
.6.1 Загальні відомості про ионитах та іонообмінних мембранах
Іонітів найчастіше виступає полімерне тіло, в структурі якого є речовини, або відростки, здатні диссоциировать на іони. Також іонітом можуть виступати досить розвинені і неорганічні речовини з ажурно...
