Монокристаллы гексаферрита бария, часть атомов которых заменили свинцом, вырастили ученые Южно-Уральского государственного университета. Кристаллы были нужны, чтобы изучить электромагнитные свойства материала.
Как рассказал доктор химических наук Денис Винник, исследования материалов на основе ферритов проводятся по всему миру, однако ранее ученые не получали объемные монокристаллы такого типа. Кроме того, обычно модифицируется подрешетка железа, а не бария. В последнем исследовании этот подход изменили
«В данной работе представлены результаты, которые свидетельствуют, что замещение даже 10% ионов бария на свинец значительно изменяет электрические характеристики создаваемого материала, и они существенно отличаются от исходной матрицы гексагонального феррита», – рассказал заведующий кафедрой «Материаловедение и физико-химия материалов» Политехнического института ЮУрГУ, руководитель НИИ «Перспективные материалы и технологии ресурсосбережения» Денис Винник.
Перед учеными стояла задача установить влияние на свойства гексаферрита минимального замещения бария свинцом. В соответствии с этими расчетами подобрали состав питательного раствора и начали работу над выращиванием монокристаллов.
Работа проходила совместно с МФТИ, исследование свойств в терагерцовом диапазоне частот проведено под руководством профессора Бориса Горшунова. Именно в МФТИ отправили после первичной характеризации выращенные кристаллы для дальнейшего изучения.
Ученые, проанализировав электромагнитные свойства полученного материала, отметили: при замещении свинцом изменяется терагерцовый отклик материала, то есть характер его взаимодействия с терагерцовым излучением. Это значит, что полученный гексаферрит может применяться в терагерцовой электронике, которую называют электроникой будущего.
Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом журнале «NPG Asia Materials» (Q1).