Вплив заміщення нікелю на структурні, мессбауерівські та діелектричні властивості літієвих феритів шпінельного типу

Abstract

В даній роботі показано вплив заміщення іонів Ni2+ в літієвому фериті-шпінелі Li0.5-x/2NixFe2.5-x/2O4 (х=0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0)на структурні, мессбауерівські та діелектричні властивості матеріалу, отриманого методом золь-гель авто горіння. При низьких дозах заміщення в структурі співіснують дві шпінелі однакового складу: одна просторової групи P4332, так звана шпінель з надструктурою, в якої іони заліза і літію упорядковано розміщені вздовж кристалографічного напрямку а інша просторової групи Fd3m, роз впорядкована шпінель. Присутність обох шпінелей спостерігається при низькому вмісті допійованого елементу (х=0,2 і 0,4). У випадку збільшення Ni2+ розвпорядкована компонента зникає і залишається тільки упорядкована фаза. Розміри частинок синтезованого продукту складають 22 – 45 нм. Згідно запропонованого катіонного розподілу іони нікелю локалізуються у тетрапідгратці а іони літію – у окта. Іони заліза перерозподіляються по обох підгратках співвідношенні приблизно 1:2. Мессбауерівська спектроскопія на проходження систем Li0.5-x/2NixFe2.5-x/2O4 при кімнатній температурі показала наявність трьох магнітовпорядкованих компонент і парамагнітного дублету. Показано, що провідні і діелектричні властивості синтезованих порошків носять характерну для феритових матеріалів частотну залежність, поведінка якої пояснюється на основі стрибкового механізму провідності і міжзеренної поляризації. Дані характеристики є чутливими до вмісту нікелю, особливостей катіонного розподілу і мікроструктури