Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2022, выпуск 6 » Статья стр. 712
<<<>>>
Структура и свойства наночастиц CoxMn1-xFe2O4 в зависимости от количества ионов Co (0≤ x≤ 1.0)
DOI: 10.21883/FTT.2022.06.52406.298
Переводная версия: 10.21883/PSS.2022.06.53838.298
Камзин А.С.1, Obaidat I.M.2, Семенов В.Г.3, Narayanaswamy V.4, Al-Omari I.A.5, Issa B.6, Бурьяненко И.В.7
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Department of Physics, United Arab Emirates University, Al-Ain, UAE
3Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
4Department of Medical Diagnostic Imaging, College of Health Sciences, University of Sharjah, Sharjah, P.O. Box, UAE
5Department of Physics, Sultan Qaboos University, P.O. Box 36, Muscat PC 123, Sultanate of Oman
6Department of Physics, College of Sciences, University of Sharjah, Sharjah, P.O. Box, UAE
7Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: ASKam@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 26 февраля 2022 г.
В окончательной редакции: 26 февраля 2022 г.
Принята к печати: 10 марта 2022 г.
Выставление онлайн: 29 марта 2022 г.
PDF версия
Изучены свойства магнитных наночастиц (МНЧ) ферритов-шпинелей CoxMn1-xFe2O4 (при x=0.0, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1.0), синтезированых методом химического соосаждения. Исследования синтезированных МНЧ CoxMn1-xFe2O4 проведены с использованием рентгеновской дифракции (РД), комбинационного рассеяния света и мёссбауэровская спектроскопия. Результаты РД, рамановских и мёссбауэровских исследований указывают, что полученные МНЧ CoxMn1-xFe2O4 являются однофазным. Из РД измерений установлено, что средние размеры кристаллитов CoxMn1-xFe2O4 составляют 34.86 nm для MnFe2O4 (x=0) и при повышении концентрации Co уменьшаются до 14.99 nm для CoFe2O4 (x=1.0). Анализ мессбауровских спектров показал, что средние размеры кристаллитов меняются от 25 nm для MnFe2O4 (x=0) до 12 nm для CoFe2O4 (x=1.0). На спектрах комбинационного рассеяния МНЧ CoxMn1-xFe2O4, в области ~620 cm-1 наблюдается расщепление линии A1g, это означает, что исследуемые МНЧ обладают структурой обратной шпинели. Соотношение интенсивностей пиков A1g (1) и A1g (2) указывает на значительное перераспределение катионов Co2+ и Fe3+ между тетра- и октаэдрическими позициями в МНЧ феррита CoxMn1-xFe2O4, что подтверждается мессбауэровскими данными. Данные мёссбауровсой спектроскопии указывают, что синтезированные МНЧ CoxMn1-xFe2O4 состоят из крупных частиц, обладающих магнитным упорядочением, и мелких частиц находящихся в парамагнитной фазе. С повышением концентрации ионов Mn доля мелких частиц возрастает, что приводит к понижению температуры магнитного блокироввания. Намагниченность насыщения МНЧ при x=0.2 (Co0.2Mn0.8Fe2O4) составляет 57.41 emu/g и этот образец, как было установлено в [V. Narayanaswamy, I.A. Al-Omari, A.S. Kamzin, B. Issa, H.O. Tekin, H. Khourshid, H. Kumar, A. Mallya, S. Sambasivam, I.M. Obaidat. Nanomaterials 11, 1231 (2021)] имеет наибольшее значение удельной скорости поглощения. Как показали мессбауэровские исследования, это связано с тем, что эти частицы находятся в суперпарамагнитном состоянии и температура магнитной блокировки этих МНЧ находится в области ~315 K, наиболее приемлемой для лечения злокачественных опухолей методом магнитнойгипертермии. Таким образом, синтезированные МНЧ CoxMn1-xFe2O4 являются перспективными для биомедицинских применений. Ключевые слова: ферриты-шпинели CoxMn1-xFe2O4, магнитная структура, суперпарамагнетимз, мёссбауэровская спектроскопия, материалы для биомедицины.
  1. Handbook of Nanomaterials for Industrial Applications. Author Chaudhery Mustansar Hussain. Elsevier Inc., Amsterdam, Netherlands (2018). 709 c
  2. Z. Kai, J. Yanmin, X. Junjie, Y. Ziyu, G. Song, H. Yanglong. Acc. Chem. Res. 51, 404 (2018)
  3. S. Dey, S.K. Dey, K. Bagani, S. Majumder, A. Roychowdhury, S. Banerjee, V.R. Reddy, D. Das, S. Kumar. Appl. Phys. Lett. 105, 063110 (2014)
  4. B. Aslibeiki, P. Kameli, H. Salamati, G. Concas, M.S. Fernandez, A. Talone, G. Muscas, D. Peddis. Beilstein J. Nanotechnol. 10, 856 (2019)
  5. A. Kaur, G.K. Bhargava. Mater. Today: Proc. 37, 3082 (2021)
  6. Clinical Applications of Magnetic Nanoparticles / Ed. Nguyen T.K. Thanh. CRC Press. Taylor \& Francis Group. (2018). P. 495
  7. L. Peixoto, R. Magalhaes, D. Navas, S. Moraes, C. Redondo, R. Morales, J.P. Araujo, C.T. Sousa. Appl. Phys. Rev. 7, 011310 (2020)
  8. M.M. Cruz, L.P. Ferreira, b, J. Ramos, S.G. Mendo, A.F. Alves, M. Godinho, M.D. Carvalho. J. Alloys Comp. 703, 370 (2017)
  9. K. Islam, M. Haque, A. Kumar, A. Hoq, F. Hyder, S.M. Hoque. Nanomaterials 10, 2297 (2020)
  10. V. Narayanaswamy, I.A. Al-Omari, A.S. Kamzin, B. Issa, H.O. Tekin, H. Khourshid, H. Kumar, A. Mallya, S. Sambasivam, I.M. Obaidat. Nanomaterials 11, 1231 (2021)
  11. X. Wang, X. Kan, X. Liu, S. Feng, G. Zheng, Z. Cheng, W. Wang, Z. Chen, C. Liu. Mater. Today Commun. 25, 101414 (2020)
  12. E. Umut. J. Hittite. Sci. Eng. 6, 243 (2019)
  13. А.С. Камзин, А.А. Валиуллин, A. Bingolbali, N. Dogan. ФТТ 62, 1091 (2020)
  14. S.P. Yadav, S.S. Shinde, Pramod Bhatt, S.S. Meena, K.Y. Rajpure. J. Alloys Comp. 646, 550 (2015)
  15. K.M. Srinivasamurthy, V.J. Angadi, S.P. Kubrin, S. Matteppanavar, D.A. Sarychev, P. Mohan Kumar, H.W. Azale, B. Rudraswamy. Ceram. Int. 44, 9194 (2018)
  16. A. Lassoued, M.S. Lassoued, F. Karolak, S. Garcia-Granda, B. Dkhil, S. Ammar, A. Gadri. J. Mater Sci: Mater. Electron. 28, 18480 (2017)
  17. S.V. Bhandare, R. Kumar, A.V. Anupama, H.K. Choudhary, V.M. Jali, B. Sahoo. J. Magn. Magn. Mater. 433, 29 (2017)
  18. A. Yang, C.N. Chinnasamy, J.M. Greneche, Y. Chen, S.D. Yoon, Z. Chen, K. Hsu, Z. Cai, K. Ziemer, C. Vittoria, V.G. Harris. Nanotechnology 20, 185704 (2009)
  19. C. Pereira, A.M. Pereira, C. Fernandes, M. Rocha, R. Mendes, M.P. Fernandez-Garci a, A. Guedes, P.B. Tavares, J-M. Greneche, J.P. Araujo, C. Freire. Chem. Mater. 24, 1496 (2012)
  20. F.G. da Silva, J. Depeyrot, A.F.C. Campos, R. Aquino, D. Fiorani, D. Peddis. J. Nanosci. Nanotechn. 19, 4888 (2019)
  21. T. Dippong, E.A. Levei, O.C. Goga, D. Toloman, G. Borodi. J. Thermal Anal. Calorimetry 136, 1587 (2019)
  22. A. Manohar, D.D. Geleta, C. Krishnamoorthi, J. Lee. Ceram. Int. 46, 28035 (2020)
  23. S. Gandhi, S. Issar, A.K. Mahapatro, I. Roy. J. Mol. Liquids 310, 113194 (2020)
  24. G. Lavorato, M. Alzamora, C. Contreras, G. Burlandy, F.J. Litterst, E. Baggio-Saitovitch. Part. Syst. Charact. 1900061 (2019)
  25. C.R. Alves, R. Aquino, J. Depeyrot, F.A. Tourinho, E. Dubois, R. Perzynski. J. Mater. Sci. 42, 2297 (2007)
  26. R.M. Tripathi, S. Mahapatra, R. Raghunath, V.N. Sastry, T.M. Krishnamoorthy. Sci. Total. Environ. 250, 43 (2000)
  27. J.Z. Msomi, H.M.I. Abdallah, T. Moyo, A. Lancok. J. Magn. Magn. Mater. 323, 471 (2011)
  28. E. RanjithKumar, A.S. Kamzin, K. Janani. J. Magn. Magn. Mater. 417, 122 (2016)
  29. M.I.A.A. Maksoud, G.S. El-Sayyad, M.A. Elkodous, A.S. Awed. J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 31, 9726 (2020)
  30. E. Zachanowicz, A. Ziecina, P.A. Miko ajczyk, K. Rogacki, M. Ma ecka, K. Marycz, M. Maredziak, B. Pozniak, M. Nowakowska, M. Tikhomirov, J. Miller, R.J. Wiglusz, R. Pazik. Eur. J. Inorg. Chem. 34, 5315 (2016)
  31. C.J. Prabagar, S. Anand, M. Asisi Janifer, S. Pauline. Mater. Today: Proc. 47, 2013 (2021)
  32. W.S. Sarifuddin, U.B. Purnama. J. Phys. Theor. App. 4, 36 (2020)
  33. M.S. Angotzi, V. Mameli, D. Zakutna, D. Kubaniova, C. Cara, C. Cannas. J. Phys. Chem. C 125, 20626 (2021)
  34. P. Vlazan, I. Miron, P. Sfirloaga. Ceram. Int. 41, 3760 (2015)
  35. S.F. Nasrin, U.Z. Chodhury, S.M. Hoque. J. Magn. Magn. Mater. 479, 126 (2019)
  36. R. Jabbar, S.H. Sabeeh, A.M. Hameed. J. Magn. Magn. Mater. 494, 165726 (2020)
  37. I.M. Obaidat, V. Narayanaswamy, S. Alaabed, S. Sambasivam, C.V.V.M. Gopi. Princip. Magn. Hyperthermia. Magnetochemistry 5, 67 (2019)
  38. S.P. Yadev, S.S. Shinde, A.A. Kadam, K.Y. Rajpure. J. Semiconductor. 34, (2013)
  39. A. Maksoud, G. El-Sayyad, A. Ashour, A. El-Batal, M. Elsayed. J. Microbial Phatogenesys 127, 144 (2019)
  40. W.S. Sarifuddin, U.B. Purnama. AIP Conf. Proc. 2202, 020024-1 (2019)
  41. N.N. Greenwood, T.G. Gibb, Mossbauer Spectroscopy. Chapman and Hall Ltd., London (1971)
  42. V. Kuncser, O. Crisan, G. Schinteie, F. Tolea, P. Palade, M. Valeanu, G. Filoti. Modern Trends in Nanoscience. Editura Academiei Romane, Bucharest (2013). V. 197
  43. А.С. Камзин, I.M. Obaidat, А.А. Валлиулин, В.Г. Семенов, I.A. Al-Omari. ФТТ 62, 1919 (2020)
  44. А.С. Камзин, I.M. Obaidat, В.С. Козлов, Е.В. Воронина, V. Narayanaswamy, I.A. Al-Omari. ФТТ 63, 807 (2021)
  45. А.С. Камзин, I.M. Obaidat, В.С. Козлов, Е.В. Воронина, V. Narayanaswamy, I.A. Al-Omari. ФТТ 63, 900 (2021)
  46. В.Г. Семенов, В.В. Панчук. Программа обработки мёссбауэровских спектров MossFit. Частное сообщение
  47. C.V. Ramana, Y.D. Kolekar, K.K. Bharathi, B. Sinha, K. Ghosh. J. Appl. Phys. 114, 183907 (2013)
  48. H.S. Mund, B.L. Ahuja. Mater. Res. Bull. 85, 228 (2017)
  49. R.M. Freire, T.S. Ribeiro, I.F. Vasconcelos, J.C. Denardin, E.B. Barros, Giuseppe Mele, L. Carbone, S.E. Mazzetto, P.B.A. Fechine. J. Nanopart. Res. 15, 1616 (2013)
  50. H. Mansour, H. Letifi, R. Bargougui, S. De Almeida-Didry, B. Negulescu, C. Autret, A. Gadri, S. Ammar. Appl. Phys. A 123, 787 (2017)
  51. W. Wang, Zui Ding,1 Xiruo Zhao, Sizhu Wu, Feng Li, Ming Yue, J. Ping Liu. J. Appl. Phys. 117, 17A328 (2015); https://doi.org/10.1063/1.4917463
  52. G.R. Patta, V. Chitti Babu, V. Ravi Kumar, N. Veeraiah. J. Sol-Gel Sci. Technol. 100, 310 (2021)
  53. M. De Marco, X.W. Wang, R.L. Snyder, J. Simmens, S. Bayya, M. White, M.J. Naughton. J. Appl. Phys. 73, 6287 (1993)
  54. M. Atif, R. Sato Turtelli, R. Grossinger, M. Siddique, M. Nadeem. Ceram. Int. 40, 471 (2014)
  55. G. Datt, C. Kotabage, S. Datar, A.C. Abhyankar. Phys. Chem. Chem. Phys., 20, 26431 (2018)
  56. M.F. Etier, V.V. Shvartsman, F. Stromberg, J. Landers, H.W. Doru, C. Lupascu. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1398, 1 (2012). DOI: 10.1557/opl.2012.699
  57. T. Tatarchuk, M. Liaskovska, V. Kotsyubynsky, M. Bououdina. Mol. Cryst. Liquid Cryst. 672, 54 (2018)
  58. H.M.I. Abdallah, T. Moyo, J.Z. Msomi. J. Phys: Conf Ser. 217, 012141 (2010). DOI: 10.1088/1742-6596/217/1/012141
  59. S.B. Singh, Ch. Srinivas, B.V. Tirupanyam, C.L. Prajapat, M.R. Singh, S.S. Meena, Pramod Bhatt, S.M. Yusuf, D.L. Sastry. Ceram. Int. 42, 19188 (2016). http://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.09.081
  60. G.A. Sawatzky, F. Van Der Woude, A.H. Morrish. J. Appl. Phys. 39, 1204 (1968)
  61. G.A. Sawatzky, F. Van Der Woude, A.H. Morrish. Phys. Rev. 187, 747 (1969)
  62. S. M rup, M.F. Hansen, C. Frandsen. Comprehensive Nanosci. Technology 1, 437 (2011)
  63. S. M rup, E. Brok, C. Frandsen. J. Nanomaterials ID 720629 (2013)
  64. W. Baaziz, B.P. Pichon, S. Fleutot, Y. Liu, C. Lefevre, J-M. Greneche, M. Toumi, T. Mhiri, S. Begin-Colin. J. Phys. Chem. C 118, 3795 (2014)
  65. I. Sharifi, H. Shokrollahi. J. Magn. Magn. Mater. 324, 2397 (2012).
  66. Y. Shi, J. Ding, H. Yin. J. Alloys Comp. 308, 290 (2000)
  67. S. Ayyappan, J. Philip, B. Raj. J. Phys. Chem. C 113, 590 (2009)
  68. Y. Kim, D. Kim, C.S. Lee. Physica B 337, 42, (2003)
  69. M. Liu, M. Lu, L. Wang, S. Xu, J. Zhao, H. Li. J. Mater. Sci. 51, 5487 (2016)
  70. W.J. Schuele, S. Shtrikman, D. Treves. J. Appl. Phys. 36, (Pt. 2), 1010 (1965)
  71. В.D. Kovacheva, T. Ruskov, P. Krystev, S. Asenov, N. Tanev, I. Monch, R. Koseva, U. Wolff, T. Gemming, M. Markova-Velichkova, D. Nihtianova, K.-F. Arndt. Bulgarian Chem. Comm. 44. Proc. of the 3-rd National Crystallographic Symposium (2012). P. 90--97.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme