Synthesis, Crystal Structure and Magnetic Properties of Y3–xCex(Fe0.5Ga0.5)5O12 (х = 0, 0.5)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The specific magnetisation and magnetic susceptibility of ferrogranates of the composition Y3–xCex(Fe0.5Ga0.5)5O12 (x = 0, 0.5) obtained by the gel combustion method have been measured. It was found that after synthesis and subsequent crystallisation at pressure ≈ 10–2 Pa at 1023 K for 2 h, the temperature of magnetic phase transformation in the studied compositions Y3–xCex(Fe0.5Ga0.5)5O12 increases with the replacement of yttrium ions Y3+ by Ce3+. Partial substitution of iron ions in the ferrogranate lattice by gallium leads to the appearance of antiferromagnetic ordering with sufficiently high Curie-Weiss temperature Θef.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Е. S. Romanova

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: ketsko@igic.ras.ru
Russian Federation, Moscow

M. N. Smirnova

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: ketsko@igic.ras.ru
Russian Federation, Moscow

G. E. Nikiforova

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: ketsko@igic.ras.ru
Russian Federation, Moscow

V. A. Ketsko

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ketsko@igic.ras.ru
Russian Federation, Moscow

K. I. Yanushkevich

Scientific and Practical Center for Materials Science of the National Academy of Sciences of Belarus

Email: ketsko@igic.ras.ru
Belarus, Minsk

References

  1. Никитов С.А., Сафин А.Р., Калябин Д.В. и др. // УФН. 2020. Т. 190. № 10. С. 1009. https://doi.org/10.3367/UFNr.2019.07.038609
  2. Barman A., Gubbiotti G., Ladak S. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2021. V. 33. P. 413001. https://doi.org/10.1088/1361-648X/abec1a
  3. Xiong D., Jiang Y., Shi K. et al. // Fundamental Research. 2022. V. 2. P. 522. https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.03.016
  4. Chumak A.V., Kabos P., Fellow L. et al. // IEEE Trans. Magn. 2022. V. 58. № 6. P. 0800172. https://doi.org/10.1109/TMAG.2022.3149664.
  5. Garskaite E., Gibson K., Leleckaite A. et al. // Chem. Phys. 2006. V. 323. P. 204. https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2005.08.055
  6. McCloy J.S., Walsh B. // IEEE Trans. Magn. 2013. V. 49. № 7. P. 4253. https://doi.org/10.1109/TMAG.2013.2238510.
  7. Park M.B., Cho N.H. // J. Magn. Magn. Mater. 2001. V. 231. P. 253. https://doi.org/10.1016/S0304-8853(01)00068-3
  8. Shen T., Dai H., Song M. // J. Supercond. Nov. Magn. 2017. V. 30. P. 937. https://doi.org/10.1007/s10948-016-3880-9
  9. Gomi M., Furuyama H., Abe M. // J. Appl. Phys. 1991. V. 70. P. 7065. https://doi.org/10.1063/1.349786
  10. Рандошкин В.В., Червоненкис А.Я. // Прикладная магнитооптика. М.: Энергоатомиздат, 1990. 320 с.
  11. Shen T., Dai H., Song M. // J. Supercond. Nov. Magn. 2017. V. 30. P. 937. https://doi.org/10.1007/s10948–016–3880–9
  12. Huang M., Zhang S. // Appl. Phys. A. 2022. V. 74. P. 177. https://doi.org/10.1007/s003390100883
  13. Onbasli M. C., Beran L., Zahradnik M. et al. // Scientific Reports. 2016. Т. 6. № 1. С. 23640. https://doi.org/10.1038/srep23640
  14. Shen T., Dai H., Song M. // J. Supercond. Nov. Magn. 2017. V. 30. P. 937. https://doi.org/10.1007/s10948-016-3880-9
  15. Sharm V., Kuanr B.K. // J. Alloys Compd. 2018. V. 748. P. 591. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.03.086
  16. Huang M., Zhang S. // Appl. Phys. A. 2002. V. 74. P. 177. https://doi.org/10.1007/s003390100883
  17. Smirnova M.N., Glazkova I.S., Nikiforova G.E. et al. // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2021. V. 12. № 2. P. 210. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2021-12-2-210-217
  18. Teterin Yu.A., Smirnova M.N., Maslakov K.I. et al. // Dokl. Phys. Chem. 2022. V. 503. P. 45. https://doi.org/10.1134/S0012501622040029
  19. Тетерин Ю.А., Смирнова М.Н., Маслаков К.И. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 7. С. 904. https://doi.org/10.31857/S0044457X23600135
  20. Смирнова М.Н., Копьева М.А., Береснев Э.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. С. 411. https://doi.org/10.1134/S0036023618040198
  21. Смирнова М.Н., Кондратьева О.Н., Никифорова Г.Е., Хорошилов А.В. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 5. С. 581. https://doi.org/10.31857/S0044457X22602383
  22. Маковецкий Г.И., Галяс А.И., Богуш А.К. и др. // Вести НАН Беларуси. Сер. физ.-тех. наук. 2000. № 3. С. 10.
  23. Winkler G. Magnetic Garnets. F. Viroeand Sohn: Braunshweig/Wiesbaden. 1981. 735 p.
  24. Крупичка С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. М.: Мир, 1976. Т. 1. 360 с.
  25. Gu B.X., Zhang H.Y., Wang H., Zhai H.R. // J. Magn. Magn. Mater. 1997. V. 168. P. 31. https://doi.org/10.1016/S0304-8853(96)00696-8
  26. Scott G.B., Lacklison D.E., Page J.L. // J. Phys. C: Solid State Phys. 1975. V. 8. P. 519. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.10.971

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Diffractograms Of Y3(Fe0.5Ga0.5)5O12 after synthesis and annealing in air at 1023 K(1) and Y2.5Ce0.5(Fe0.5Ga0.5)5O12 after synthesis and annealing in vacuum (2) and subsequent annealing in air at 1023 K (3)

Download (109KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. REM image of Y3(Fe0.5Ga0.5)5O12 after synthesis and annealing in air at 1023 K

Download (482KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. REM image Y2.5Ce0.5(Fe0.5Ga0.5)5O12 after synthesis and annealing in vacuum (a) and subsequent annealing in air (b)

Download (271KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Temperature dependence of the specific magnetization and magnetic susceptibility (insert) of ferrogranate Y3(Fe0.5Ga0.5)5O12

Download (151KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Temperature dependence of specific magnetization (σ, σ2) and magnetic susceptibility (10-2/χ) Y2.5Ce0.5Fe2.5Ga0.5O12 after synthesis and annealing at 1073 K in vacuum

Download (110KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Temperature dependence of specific magnetization (σ, σ2) and magnetic susceptibility (10-2/χ) Y2.5Ce0.5Fe2.5Ga0.5O12 after synthesis, annealing at 1073 K in vacuum and isothermal exposure at 1073 K for 5 h

Download (100KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».