CoF 2 /C/CF/PTFE nanocomposite synthesized in plasma, nanodispersed Co 3 O 4  obtained from it and their magnetic properties

Valeriy G. Kuryavyi; Курявый Валерий Георгиевич; Ivan I. Tkachenko; Ткаченко Иван Анатольевич; Grigoriy A. Zverev; Зверев Григорий Александрович; Aleksandr Y. Ustinov; Устинов Александр Юрьевич

doi:10.31857/S0869769824010087

CoF₂/C/CF/PTFE nanocomposite synthesized in plasma, nanodispersed Co₃O₄ obtained from it and their magnetic properties

Authors: Kuryavyi V.G.¹, Tkachenko I.I.¹, Zverev G.A.¹, Ustinov A.Y.¹
Affiliations:
1. Institute of Chemistry, FEB RAS
Issue: No 1 (2024)
Pages: 113-125
Section: Chemical Sciences. Advanced materials
URL: https://journals.rcsi.science/0869-7698/article/view/261148
DOI: https://doi.org/10.31857/S0869769824010087
EDN: https://elibrary.ru/legujg
ID: 261148

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The CoF₂/C/CF/PTFE nanocomposite was synthesized in the plasma of a pulsed high-voltage discharge. CoF₂ nanoparticles are distributed in two size ranges ~20–100 nm and ~3–10 nm. After calcining the composite, the nanodispersed powder was obtained consisting of Co₃O₄ nanoparticles with the same particle size distribution. SQUID magnetometry was used to study the temperature and field dependences of the magnetization of the samples in the range of 300–2 K. On the graphs of temperature dependences, for both types of samples, at two different temperatures, peak-like changes occur, attributed to the transitions of CoF₂ or Co₃O₄ nanoparticles, with decreasing temperature, in antiferromagnetic state. The transition temperature T_N was estimated from the peak maxima. The existence of two transition temperatures is explained by size effects, taking into account the distribution of particle sizes in two different ranges. At temperatures below T_N, a shift of the magnetic hysteresis loops to the region of negative fields was found, which is due to the AFM/FM interaction between the core and shell of nanoparticles. For both types of samples, there is a hysteresis in the temperature dependences of FC and ZFC. The manifestation of hysteresis can be explained in the general case by the presence of the metastable state formed in an external magnetic field during the interaction of the magnetic moments of nanoparticles, in this case, arising due to the uncompensated spins on their surface. It is concluded that the effect of particle size on the shift of the transition temperature to the AFM state is more significant in CoF₂ nanoparticles than in Co₃O₄ nanoparticles.

Keywords

plasma chemistry, PTFE, nanoparticles, CoF2, Co3O4, magnetization, phase transitions

Full Text

Введение

В Институте химии ДВО РАН разработан метод синтеза нанокомпозитов, содержащих наночастицы фторидов, оксифторидов, оксидов различных металлов либо наночастицы благородных металлов, рассеянные в нанодисперсной углерод-фторуглеродной матрице ¹ [1]. Метод использует совместную деструкцию металлических электродов и материала ПТФЭ в плазме импульсного высоковольтного разряда. Для ряда полученных образцов выявлены особые магнитные, электрохимические, каталитические свойства, связанные с наноразмерами частиц [2–5], показывающие перспективность дальнейших исследований строения, состава и свойств, получаемых данным плазмохимическим методом нанокомпозитов. В настоящей работе такие исследования продолжены для композита, полученного при совместной деструкции в плазме импульсного высоковольтного разряда ПТФЭ и кобальтовых электродов, а также вещества, образовавшегося после его прокаливания. В основной состав рассматриваемого нанокомпозита входят нанокристаллы CoF₂, после его прокаливания CoF₂ преобразуется в Co₃O₄. Для нанокристаллов CoF₂ и Co₃O₄ рядом исследователей при применении разных методов синтеза были выявлены особенности их строения и магнитных свойств (по сравнению с монолитными образцами), такие как зависимость T_N от размера частиц, наличие в наночастицах обменного ФМ/АФМ взаимодействия и др. [6–10]. В данной работе исследовались особенности магнитных свойств нанокристаллов CoF₂ и Co₃O₄, полученных нами плазмохимическим методом.

Экспериментальное оборудование

Морфологию образцов изучали на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) Hitachi S5500 (Япония) и на просвечивающем электронном микроскопе (ПЭМ) Libra 120FE (Карл Цейс, Германия). Рентгенофазовый анализ (РФА) выполняли на дифрактометре D8 ADVANCE (Германия) c использованием банка порошковых данных PDF-2. Магнитные характеристики образцов измеряли на СКВИД-магнитометре MPMS-XL-5 фирмы “Quantum Design” (США). Рентгеноэлектронную спектроскопию (РФЭС) осуществляли с помощью комплекса исследования поверхности фирмы SPECS (Bruker, Германия). Спектроскопия комбинационного рассеяния проводилась на рамановском микроскопе WiTec alpha500 (Германия) с длиной волны лазера 535,5 нм; инфракрасная спектроскопия – на ИК-фурье спектрометре марки EQUINOX 55/S (Bruker, Германия).

Синтез образцов

Образец 1 синтезировали в плазме по методу, описанному в патенте ² и [1]. К электродам, расположенным на расстоянии 5 мм, от генератора импульсного высоковольтного напряжения подводилось высоковольтное импульсное напряжение. Между электродами возникал плазменный шнур. В воздушную плазму помещался один из ПТФЭ стержней, в его зоне образовывалась плазма голубого цвета. Затем в эту плазму вводился торец другого фторопластового стержня, оба стержня начинали гореть красным пламенем с выделением густого черного дыма. Материал дыма осаждался на кварцевой подложке в виде рыхлого порошка, который и являлся исследуемым образцом.

Образец 2 получали отжигом образца 1 в воздушной атмосфере в платиновом тигле, при температуре 500^oC в течение 1 часа.

Экспериментальные результаты и обсуждение

Образец 1

По данным электронной сканирующей микроскопии (ЭСМ) образец 1 cодержит нанокристаллы размерами 20–100 нм (рис. 1, а), в других местах образца 1 на ЭСМ просматриваются расплывчатые удлиненные блочные структуры шириной около 50 нм (рис. 1, б). По показаниям просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) в менее плотных, т. е. лучше просвечиваемых электронным лучом, блочных структурах рассеяны более плотные наночастицы размерами 3–10 нм (рис. 1, в).

Рис. 1. ЭСМ (а, б) и ПЭМ (в) изображения образца 1

Основная часть спектра РФА образца 1 отвечает спектру CoF₂ (рис. 2). Кроме этого, по результатам РФА в образце 1 содержится небольшое количество ПТФЭ.

Рис. 2. РФА спектр образца 1

Из сопоставления результатов ЭСМ и РФА следует вывод, что образец 1 содержит нанокристаллы CoF₂, размеры которых располагаются в интервале 20–100 нм. С учетом данных РФА и ПЭМ реально полагать, что темные вкрапления в хорошо просвечиваемых электронным пучком блочных структурах – это тоже частицы CoF₂, но распределенные по своим размерам в другом интервале – 3–10 нм.

Данные РФЭС (см. таблицу) подтверждают данные РФА о наличии в образце 1 CoF₂, согласуются с данными РФА о наличии в нем ПТФЭ (CF₃ и CF₂ – фрагменты молекул ПТФЭ) и дополнительно показывают присутствие фторуглеродной компоненты, включающей связи C–F, а также углеродной составляющей, включающей связи С–С или С=С.

Энергии связи (Е_св) и относительные содержания элементов для образца 1 и образца 2

Образец

Сo

(2p3/2)

(1s)

вид данных

at.% E_св, эВ

1,3

784,5

–

17,6

690,0

28,4

688,2

2,7

687,0

2,5

533,0

2,3

293,8

5,4

291,9

3,8

289,9

8,9

288,0

12,9

286,5

16,7

285,0

at.% E_св, эВ

–

34,3

781,0

1,7

68,8

–

42,3

530,8

–

1,6

288,6

4,1

286,6

16,0

285,0

Соединение

CoF₂

Co₂O₃

CF_x

CoF₂

Co₂O₃

CF₃

CF₂

O–C–O, C=C, C–C, CH

Примечание. Прочерк означает отсутствие в образце соединения, указанного в нижней строке.

ИК спектр образца 1 (рис. 3, a) имеет многокомпонентный вид. Он содержит интенсивную полосу при 417 см⁻¹, которая находится в диапазоне частот валентных колебаний фторидов металлов и может быть отнесена к CoF₂ [11]. Кроме этого, в ИК спектре образца 1 наблюдается широкая полоса в диапазоне 1300–1500 см⁻¹, с максимумом при 1468 см⁻¹, где могут быть локализованы частоты валентных колебаний связей C–C и C–O в алифатическом углероде, а также частоты валентных колебаний C–F связи во фторированных формах углерода [12]. В спектре регистрируются индивидуальные пики при 1221 и 1156 см⁻¹, присущие валентным колебаниям CF₂ групп в ПТФЭ [13], а также присутствует широкая полоса с максимумом при 726 см⁻¹, которая может соответствовать деформационным колебаниям случайных молекулярных цепочек в аморфной фазе дефектного ПТФЭ [14]. Малоинтенсивные полосы при 1372 см⁻¹ и 1335 см⁻¹ могут быть отнесены к колебаниям концевой группы с двойной связью CF=CF₂, полоса при 1287 см⁻¹ соответствует полосе растяжения связи C–F [14]. В спектре наблюдается полоса с максимумом при 1659 см⁻¹, которая относится к колебаниям молекул воды, адсорбированных матрицей KBr или самим образцом. На фоне этой полосы просматривается пик с максимумом при 1589 см⁻¹, соответствующий колебаниям двойных связей гексагональных групп в плоскости атомарных слоев графита [15]. Данные ИК спектроскопии согласуются с данными РФА и РФЭС о наличии в образце 1 ПТФЭ фторированного углерода и CoF₂ и указывают на присутствие в веществе образца графитизированных областей.

Рис. 3. ИК (а) и КР (б) спектры образца 1

КР спектр образца 1 (рис. 3, б) содержит характерные G и D линии, которые отвечают наличию в образце графитизированных областей с разупорядочением структуры [16]. По приблизительной оценке, проведенной нами по формуле F. Tuinstra и J. Koening [17] L ≈ 4,4 (I_G / I_D), где L – размеры области, I_G и I_D – интенсивности пиков G и D, линейные размеры этих областей равны ~4,4 нм, т. е. области являются наноразмерными.

Выводы по строению и составу образца 1. При использовании кобальтовых электродов и фторопласта в плазме импульсного высоковольтного разряда получен образец 1 в виде нанокомпозита, содержащего нанокристаллы CoF₂, распределенные по своим размерам в двух интервалах 20–100 нм и 3–10 нм. Другими компонентами композита являются наноразмерные разупорядоченные графитизированные области, фторированный углерод и ПТФЭ.

Магнитные свойства образца 1. Магнитные свойства образца 1 изучались методами СКВИД магнитометрии. Получены температурные M(T) и полевые M(H) зависимости намагниченности. Зависимости M(T) образца 1 снимались в двух стандартных режимах при нагревании в нулевом магнитном поле (режим ZFC) и после приложения магнитного поля при охлаждении (режим FC) (рис. 4). Известно, что зависимости M(T) позволяют определять температуры магнитных фазовых переходов, исходя из положения максимума характерного пика на этих зависимостях, в том числе температуру перехода CoF₂ в антиферромагнитную фазу (АФМ) [6]. На зависимостях и FC, и ZFC образца 1 присутствуют два пика (рис. 4, б, в). Каждый из них свидетельствует о фазовом переходе. Один из пиков указывает на фазовый переход, происходящий при разных температурах: при нагревании образца – T_N1⁺= 38,2 K и при его охлаждении – T_N1^– = 37,3 K (рис. 4, б). Другой пик обозначает еще один фазовый переход – при T_N2 = 2,84 K, положение этого пика одинаково и при охлаждении, и нагревании образца 1 (рис. 4, в). Температуры T_N1⁺ и T_N1^–38,2 K и 37,3 K близки к значению температуры перехода из антиферромагнитной фазы в парамагнитную фазу (АФМ) фазу T_N= 37,7 K для макроскопических образцов CoF₂ и, очевидно, отвечают переходу в АФМ фазу (37,3 K) и обратно (38,2 K) нанокристаллов CoF₂, содержащихся в образце 1. Различие между температурами T_N1⁺ и T_N1^– может быть связано с тем, что они соответствуют фазовому переходу первого рода. Пик при температуре T_N2 = 2,84 K тоже можно отнести к фазовому переходу нанокристаллов CoF₂ в АФМ состояние и обратно, учитывая известное влияние на температуру перехода в АФМ фазу наноразмеров кристаллов [6–10] и тот факт, что наночастицы CoF₂ в образце 1 распределены по своим размерам в двух различных интервалах – 20–100 нм и 3–10 нм. При этом, надо полагать, что более крупные нанокристаллы CoF₂, имеющие размеры в интервале 20–100 нм, слабо проявляют наноразмерные особенности по отношению к сдвигу температуры T_N, и их температура фазового перехода в АФМ фазу T_N1 близка к температуре перехода в макроскопических кристаллах, в то время как в намного более мелких нанокристаллах CoF₂, имеющих размеры из интервала 3–10 нм, фазовый переход в АФМ фазу происходит при значительно более низкой температуре.

Рис. 4. Температурная зависимость намагниченности образца 1 (а), б, в – увеличенные участки зависимости а

Еще один результат наблюдения M(T) указывает на расхождение зависимостей FC и ZFC – их температурный гистерезис (рис. 4). В общем случае проявление такого гистерезиса может быть объяснено наличием метастабильного состояния, формирующегося во внешнем магнитном поле при взаимодействии магнитных моментов наночастиц, в данном случае возникающих из-за нескомпенсированности спинов на их поверхности. Расхождение кривых FC и ZFC характерно для состояний спинового стекла или однодоменных частиц, переходящих в состояние с блокировкой магнитного момента. Конкретный механизм такого расхождения, отмеченный для образца 1, требует дополнительных экспериментов.

На рис. 5 приведены полевые зависимости намагниченности образца 1. Видно, что при T = 4 K наблюдается петля магнитного гистерезиса, которая сдвинута в область отрицательных магнитных полей (H_c^– = −113 Э, H_c⁺= −73,6 Э, величина гистерезиса ∆H = 39,4 Э). Существование петли гистерезиса может быть объяснено наличием на поверхности наночастиц CoF₂ нескомпенсированных спинов, формирующих ферромагнитное состояние (ФМ).Ядро наночастиц находится ниже T_N в АФМ состоянии. В результате между ядром и оболочкой возникает смещающее обменное взаимодействие АФМ/ФМ (AFM/FM) [18], приводящее к сдвигу петли гистерезиса.

Рис. 5. Полевые зависимости намагниченности образца 1 (а), б – увеличенные участки зависимости а

Следует отметить, что при T = 300 K тоже наблюдается, хотя и малый по величине, магнитный гистерезис зависимости M(H) (∆H = 3,2 Э). Для макроскопического CoF₂ это неожидаемый результат, так как известно, что CoF₂ при T = 300 K находится в парамагнитном состоянии [6]. Возможно, в образце 1 при 300 K существуют достаточно малые по размеру наночастицы CoF₂, в которых из-за размерных эффектов уже при T = 300 K формируется ФМ состояние.

Выводы по фазовому переходу и магнитному состоянию образца 1. В образце 1 наноразмерные особенности нанокристаллов CoF₂ проявляются в существовании ниже T_N смещающего обменного взаимодействия между АФМ ядром и ФМ оболочкой кристаллов и в сдвиге температуры Нееля в область более низких значений по сравнению с T_N в макрокристаллах. Сдвиг существенно различен для нанокристаллов размерами в единицы нанометров и размерами в десятки нанометров. Во внешнем магнитном поле при взаимодействии магнитных моментов различных наночастиц CoF₂ в образце 1 формируется метастабильное состояние.

Образец 2 получен после прокаливания образца 1 на воздухе, при 500^oC в течение 1 ч. Так же, как и образец 1, он представлен в виде рыхлого порошка. Из данных ЭСМ следует, что образец 2 составляют нанокристаллы размерами 20–100 нм (рис. 6, а). Из данных ПЭМ видно, что на фоне нанокристаллов таких размеров рассеяны более мелкие частицы размерами менее 10 нм (рис. 6, б). Спектр РФА образца 2 отвечает спектру Co₃O₄ (рис. 7). Из совместного рассмотрения данных ЭСМ, ПЭМ и РФА следует вывод, что после прокаливания образца 1 нанокристаллы CoF₂ переходят в нанокристаллы Co₃O₄, сохраняя свои размеры и распределение по размерам в двух различных интервалах.

Рис. 6. ЭСМ (а) и ПЭМ (б) изображения образца 2

Рис. 7. РФА спектр образца 2

ИК спектр образца 2 отвечает спектру Co₃O₄ – полосы при 659 см⁻¹ и 558 см⁻¹ [19] (рис. 8, а) и подтверждает данные РФА. РФЭС данные указывают, что в поверхностном слое образца 2 кроме Co₃O₄ присутствует углерод (см. таблицу). Вероятно, он локализуется на поверхности нанокристаллов в виде пленки, имеющей нанометровую толщину, поэтому ИК спектрометру не хватает чувствительности для ее обнаружения. Метод же РФЭС обнаруживает углерод, так как известная глубина РФЭС анализа менее 10 нм.

Рис. 8. ИК (а) и КР (б) спектры образца 2

КР спектр образца 2 содержит интенсивный спектр Co₃O₄ – полосы при 184 см⁻¹, 469, 510, 670 см⁻¹ (рис. 8, б)[20], кроме этого, в спектре просматриваются малоинтенсивные полосы от разупорядоченных графитизированных областей при 1348 и 1600 см⁻¹ [16]. С учетом КР данных можно сделать вывод, что предполагаемая выше углеродная пленка, находящаяся на поверхности нанокристаллов, графитизирована.

Выводы по строению и составу образца 2. Образец 2 представлен в виде нанодисперсного порошка, состоящего из нанокристаллов Co₃O₄. Нанокристаллы распределены по своим размерам в двух интервалах – 20–100 нм и 10 нм и менее. В состав образца входит графитизированная углеродная составляющая, которая представлена в виде тонкой пленки, вероятно, покрывающей поверхность нанокристаллов.

Магнитные свойства образца 2. Так же, как и в образце 1, на полевых зависимостях намагниченности образца 2, записанных при T = 4 K, наблюдается петля магнитного гистерезиса (рис. 9, а, б), которая сдвинута в область отрицательных магнитных полей (H_c^– = −316 Э, H_c⁺= −81 Э, величина гистерезиса ∆H = 245 Э). Сдвиг петли гистерезиса объясняется смещающим магнитным взаимодействием между АФМ ядром и ФМ оболочкой нанокристаллов Co₃O₄.

Рис. 9. Полевые зависимости намагниченности образца 2 (а), б – увеличенные участки зависимости а

На зависимостях FC и ZFC образца 2, так же, как и в образце 1, присутствуют пики в области перехода из парамагнитной фазы в фазу с антиферромагнитным упорядочением (пик на FC) и обратно (пик на ZFC) [7–10] (рис. 10). Особенностью образца 2 является наличие в каждом случае как минимум двух перекрывающихся пиков, которые проявляются на зависимости FC при T₁ = 35,4 K и T₂ = 27,4 K (рис. 10, б) и на зависимости ZFC при T₃ = 33,8 K и T₄ = 37,5 K (рис. 10, в). Реально предположить, что такая двухпиковость связана c различными температурами фазовых переходов в наночастицах Co₃O₄, имеющих разные размеры, укладывающиеся в двух разных интервалах – в интервале 20–100 нм и в интервале, содержащем частицы размерами менее 10 нм. В пользу этого говорят значения температур T₁ и T₂, не сильно отличающиеся от T_N, известных из литературы для наночастиц Co₃O₄, имеющих размеры, близкие к размерам частиц Co₃O₄ образца 2, принадлежащих к двум разным вышеупомянутым интервалам. Так, для наночастиц размерами ~30 нм T_N равно 37 K [9], для частиц размерами менее 2 нм – около 25 K[7], и эти значения сравнимы по величине соответственно c T₁ и T₂. Следует отметить, что сравнимое по величине раздвоение пика на M(T) и положение пиков, отвечающих переходу Co₃O₄ в АФМ фазу, возможно и по другой причине, если в наночастицах формируется АФМ (AFM) ядро, покрытое двумерной оболочкой, находящейся в состоянии разбавленного антиферромагнетика (2dDAFF) [10]. При этом ядро и оболочка испытывают независимые фазовые превращения при разных температурах. Такой механизм раздвоения фазового перехода при температурах, близких к T₁ и T₂, ожидается для наночастиц Co₃O₄ размерами менее 8 нм [10]. В образе 2 есть частицы таких размеров. Возможно, раздвоения пиков, происходящие по обсужденным выше двум причинам, накладываются друг на друга.

Рис. 10. Температурная зависимость намагниченности образца 2 (а), б, в – увеличенные участки зависимости а. Показана увеличенная вершина пика (в)

Температуры переходов нанокристаллов Co₃O₄ образца 2 при всех рассмотренных выше условиях сдвинуты в область более низких значений относительно температуры перехода в антиферромагнитную фазу макроскопических кристаллов Co₃O₄, равной T_N= 40,2 K [8, 9].

Так же, как и в образце 1, в образце 2 наблюдается температурный гистерезис зависимостей FC и ZFC (рис. 10, а), указывающий на формирование во внешнем магнитном поле магнитного метастабильного состояния. Конкретный механизм возникновения этого состояния требует дополнительных экспериментов.

Выводы по фазовому переходу и магнитному состоянию образца 2. Переход образца 2 в состояние с АФМ фазой и обратно происходит при двух различных температурах, меньших по величине, чем температура Нееля для макрокристаллов Со₃O₄. Наноразмерные особенности нанокристаллов Co₃O₄ с размерами в интервале 2–100 нм проявляются в существовании ниже T_N смещающего обменного взаимодействия между АФМ ядром и ФМ оболочкой. Кристаллы, имеющие размеры менее 8 нм, могут иметь АФМ ядро, покрытое оболочкой, находящейся в состоянии двумерного разбавленного антиферромагнетика. Во внешнем магнитном поле при взаимодействии магнитных моментов различных наночастиц Co₃O₄ в образце 2 формируется метастабильное состояние.

Заключение

В плазме импульсного высоковольтного разряда синтезирован порошковый нанокомпозит CoF₂/CF/C/PTFE, содержащий нанокристаллы CoF₂, распределенные по размерам в двух интервалах –20–100 нм и 3–10 нм. После прокаливания нанокомпозит переходит в нанодисперсный порошок, состоящий из нанокристаллов Co₃O₄, распределенных по размерам в таких же интервалах. Полученные нанокристаллы CoF₂ и Co₃O₄ ниже T_N находятся в состоянии с АФМ ядром и ФМ оболочкой. В нанокристаллах Co₃O₄ размерами менее 8 нм, возможно, формируется АФМ ядро с оболочкой, находящейся в состоянии двумерного разбавленного антиферромагнетика. Температуры переходов в АФМ фазу полученных нанокристаллов сдвинуты в область низких температур и имеют два значения.Сдвиг температуры перехода в АФМ состояние для нанокристаллов меньших 10 нм намного больше в CoF_2, чем в Co₃O₄ (соответственно 39,4 K и 12,8 K). Во внешнем магнитном поле в полученных образцах формируется метастабильное магнитное состояние.

¹ Способ получения нанодисперсного фторорганического материала: пат. 2341536С1 РФ / Курявый В. Г., Бузник В. М.; заяв. № 2007129178, приор. 30.07.2007; опубл. 20.12.2008; решение о выдаче патента 15.05. 2008.

² Способ получения нанодисперсного фторорганического материала: пат. 2341536С1 РФ / Курявый В. Г., Бузник В. М.; заяв. № 2007129178, приор. 30.07.2007; опубл. 20.12.2008; решение о выдаче патента 15.05. 2008.

About the authors

Valeriy G. Kuryavyi

Institute of Chemistry, FEB RAS

Author for correspondence.
Email: kvg@ich.dvo.ru
ORCID iD: 0000-0002-7129-8129

Candidate of Sciences in Chemistry, Senior Researcher

Russian Federation, Vladivostok

Ivan I. Tkachenko

Institute of Chemistry, FEB RAS

Email: tkachenko@ich.dvo.ru
ORCID iD: 0000-0002-1770-1546

Candidate of Sciences in Chemistry, Senior Researcher

Russian Federation, Vladivostok

Grigoriy A. Zverev

Institute of Chemistry, FEB RAS

Email: zverev@ich.dvo.ru
ORCID iD: 0000-0002-3945-9121

Candidate of Sciences in Chemistry, Researcher

Russian Federation, Vladivostok

Aleksandr Y. Ustinov

Institute of Chemistry, FEB RAS

Email: all_vl@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4562-017X

Doctor of Sciences in Physics and Mathematics, Professor

Russian Federation, Vladivostok

References

Kuryavyi V. G., Buznik V. M., Ustinov A. Yu., Sukhoverkhov S. A., Pavlov A. D., Slobodyuk A. B., Tkachenko I. A., Kvach A. A., Kaidalova T. A. Nanocomposite Synthesized in Plasma of Pulse High-Voltage Discharge Initiated between Copper Electrodes in the Presence of Fluoroplast. Inorganic Materials: Applied Research. 2019;10(1):184–194.
Kuryavyi V. G., Zverev G. A., Tkachenko I. A., Slobodyuk A. B., Gerasimenko A. V., Ustinov A. Yu., Bouznik V. M. Nanocomposite Obtained in the Plasma of a Pulsed High Voltage Discharge Using Nickel Electrodes and PTFE. Advanced Nano Research. 2021:1(1):10–26.
Opra D. P., Gnedenkov S. V., Sokolov A. A., Kuryavyi V. G., Ustinov A. Yu., Kaidalova T. A., Sinebryukhov S. L. Nanostructured composite FeOF–FeF3 as anode material for Li-ion battery: the original method of pulsed high-voltage discharge. Solid State Phenomena. 2016; 245:109–115.
Kuryavyi V. G., Bouznik V. M., Ustinov A. Yu., Lukiyanchuk I. V., Pavlov A. D. Nanodispersed Pt/C catalyst and nanosized polytetrafluoroethylene fabricated after treatment of PTFE F4 in pulse high-voltage discharge plasma Vestnik of the FEB RAS. 2016;(6):41–47. (In Russ.).
Kuryavyi V. G., Pavlov A. D., Suhoverhov S. V., Slobodyuk A. B., Zverev G. A., Bouznik V. M. Transformations of a fluoroplastics substance during the processing of fluoroplast in a plasma of the pulsed high-voltage discharge and subsequent calcination. Vestnik of the FEB RAS. 2022;(6):66–76. (In Russ.).
Astrov D. N., Borovik-Romanov A.S., Orlova M. P. Magnetic properties of cobalt fluoride in the antiferromagnetic state. Journal of Experimental and Theoretical Physics. 1957; 33:812–815.
Salah A. Makhlouf. Magnetic properties of Co3O4 nanoparticles. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2002; 246:184–190.
Roth W. L. The magnetic structure of Co3O4. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1964;25(1):1–10.
Zhu H. T., Luo J., Liang J. K., Rao G. H., Li J. B., Zhang J. Y., Du Z. M. Synthesis and magnetic properties of antiferromagnetic Co3O4 nanoparticles. Physica B: Condensed Matter. 2008;403(18):3141–3145.
Benitez M. J., Petracic O., Tuysuz H., Schuth F., Zabel H. Decoupling of magnetic core and shell contributions in antiferromagnetic Co3O4 nanostructures. EPL. 2009;88. 27004.
Vilakazi B. M. A thermogravimetric investigation into the synthesis of cobalt fluoride. Pretoria; 2018. 105 p.
Mitkin V. N. Types of inorganic fluorocarbon polymer materials and structure–property correlation problems. Journal of Structural Chemistry. 2003;44(1):82–115.
Bouznik V. M., Fomin V. M., Alkhimov A. P. et al. Metallopolimernye kompozity: poluchenie, svoistva, primenenie = [Metal-polymer composites: obtaining, properties, application]. Novosibirsk: SB RAS; 2005. 260 s. (In Russ.).
Andreev M. N., Rebrov A. K., Safonov A. I., Timoshenko N. I. Issledovanie processov osazhdeniya tonkih teflonovyh plenok gazostrujnym metodom. Vestnik NGU, Seriya: Fizika. 2007;2(4):65–62. (In Russ.).
Setton R., Bernier P, Lefrant S. Carbon molecules and materials. L.-N.Y.: Taylor and Francis; 2002. 489 p.
Ferrari A. C. Raman spectroscopy of graphene and graphite: Disorder, electron-phonon coupling, doping and nonadiabatic effects. Solid State Communications. 2007;143(1/2):47–57.
Tuinstra F., Koenig J. Raman spectrum of graphite. Journal of Chemical Physics. 1970;53(3):1126–1130.
Meiklejohn W. H., Bean C. P. New magnetic anisotropy. Physical Review. 1956; 102:1413–1414.
Tang C. W., Wang C. B., Chien S. H. Characterization of cobalt oxides studied by FT-IR. Raman, TPR and TG-MS. 2008;473(1/2):68–73.
Diallo A., Beye A. C., Doyle T. B., Park E., Maaza M. Green synthesis of Co3O4 nanoparticles via Aspalathus linearis: Physical properties. Green Chemistry Letters and Reviews. 2015;8(3/4):30–36.