Исследование локальных неоднородностей в железосодержащих нанокомпозитных материалах различной морфологии методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Бурьяненко Иван Владимирович

• Бурьяненко Иван Владимирович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Бурьяненко Иван Владимирович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Применение нанокомпозитов

1.2. Возможности ядерной гамма-резонансной спектроскопии в современном материаловедении

1.3. Локальные неоднородности

1.4. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЯДЕРНОЙ ГАММА-РЕЗОНАНСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

2.1. Основные мессбауэровские параметры, получаемые из экспериментальных спектров

2.1.1. Ширина резонансной линии

2.1.2. Изомерный сдвиг

2.1.3. Квадрупольное расщепление

2.1.4. Магнитное расщепление

2.2. Алгоритм проведения качественного анализа

2.3. Мессбауэровский спектрометр и источник

2.4. Программа обработки экспериментальных спектров

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОКАЛЬНО-НЕОДНОРОДНЫХ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ НАНОКОМПОЗИТОВ

3.1. Исследование ортоферритов скандия

3.1.1. Синтез ортоферритов скандия в нанокристаллическом состоянии

3.1.2. Характеристика ортоферритов скандия

3.1.3. Исследование локальных неоднородностей в ортоферритах скандия методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии

3.2. Исследование ортоферритов иттербия

3.2.1. Синтез ортоферритов иттербия в нанокристаллическом состоянии

3.2.2. Характеристик аортоферритов иттербия

3.2.3. Исследования локальных неоднородностей в ортоферритах иттербия методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии

3.3. Исследования ортоферритов празеодима

3.3.1. Синтез ортоферритов празеодима в нанокристаллическом состоянии

3.3.2. Характеристика ортоферритов празеодима

3.3.3. Исследование локальных неоднородностей в ортоферритах празеодимаметодом ядерной гамма-резонансной спектроскопии

3.4. Заключение к Главе 3. Эффективность применения метода ядерной гамма-резонансной спектроскопии при исследовании редкоземельных ортоферритов

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНЫХ КОМПОЗИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ, ПОКРЫТЫХ ОБОЛОЧКОЙ

4.1. Синтез композитных магнитных наночастиц

4.2. Характеристика магнитных наночастиц ферритов ZnxFe3-xO4 и 7пхРез-х04К покрытых полиакриловой кислотой

4.3. Исследование локальных неоднородностей в магнитных наночастицах на основе ферритов цинка

4.3.1. Мессбауэровские исследования непокрытых магнитных наночастиц ZnxFe3-x04

4.3.2. Мессбауэровские исследования ZnxFe3-x04 с покрытием полиакриловой кислотой

4.4. Экспериментальное обоснование преимуществ применения метода ядерной гамма-резонансной спектроскопии при изучении магнитных композитных наночастиц

4.5. Оценка размеров исследуемых магнитных наночастиц 7пхЕс3-х04

4.6. Перспективность применения магнитных наночастиц ферритов цинка покрытых полиакриловой кислотой

4.7. Заключение к Главе 2. Уникальность экспериментальных данных, полученных с помощью ядерной гамма-резонансной спектроскопии

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В АМОРФНЫХ НАНОКОМПОЗИТНЫХ СПЛАВАХ

5.1. Получение аморфных сплавов

5.2. Особенности исследования аморфных сплавов методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии

5.3. Результаты мессбауэровских исследований аморфной ленты 5 БДСР

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование локальных неоднородностей в железосодержащих нанокомпозитных материалах различной морфологии методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии»

ВВЕДЕНИЕ

Нанокомпозитные материалы находят широкое применение в различных отраслях деятельности человека. Наноразмерные материалы сами по себе представляют большой интерес для изучения, благодаря их уникальным свойствам отличным от массивных аналогов. С другой стороны, композитные материалы интересны с точки зрения уникальности их свойств в сравнении с однородными материалами. Поэтому нанокомпозитные материалы успешно применяются в медицине, биологии, технических отраслях, экологии и энергетике, являются объектами для изучения фундаментальных явлений физики твердого тела и конденсированного состояния вещества. Нанокомпозиты незаменимы в электронике, при производстве конденсаторов и ионисторов, позволяя достичь высокой емкости благодаря развитости поверхности. Композитные наночастицы вида ядро-оболочка используются в биологии и медицине, например для транспорта лекарств в терапевтических целях, или как контрастные вещества для магнитно-резонансной томографии в диагностических целях. Редкоземельные нанокомпозитные материалы демонстрируют отличные каталитические свойства, что особенно важно для задач экологии.

Изучение таких материалов - актуальная задача современной науки. Для изучения систем пониженной размерности, таких как наночастицы, необходимо использовать тонкие аналитические инструменты. Одним из тончайших исследовательских методов является спектроскопия на основе ядерного гамма-резонанса (ЯГР), также известная как Мессбауэровская спектроскопия (МС), по имени ученого Рудольфа Мессбауэра, открывшего эффект резонансного испускания и поглощения фотонов без отдачи в 1957 году. МС, благодаря анализу сверхтонких взаимодействий резонансных ядер в наноструктурах, позволяет получать информацию о ядерном окружении, валентном состоянии атома, структуре исследуемого вещества, магнитным полям и пр. Особенный интерес, с точки зрения получения аналитической информации об исследуемом образце, представляет возможность изучения локальных неоднородностей и их влияния на

сверхтонкие взаимодействия резонансного ядра.Поскольку нанокомпозиты по определению являются составными материалами, в них наблюдается множество локальных неоднородностей, а пониженная размерность накладывает определенные ограничения на применение множества аналитических методов. Например, при исследовании наноразмерных материалов методом рентгеновской дифракции (один из главных аналитических методов), может наблюдаться гало, тогда как МС остается информативной и позволяет получить ценную аналитическую информацию. Применение метода ЯГР позволяет характеризовать не только готовый материал, но и получать информацию о формировании материала в процессе производства.

Целью данной работы является исследование и экспериментальное обоснование преимуществ применения метода ядерного гамма-резонансной спектроскопии по сравнению с другими аналитическими методами. При анализе локальных неоднородностей в нанокомпозитных материалах различной морфологии.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. На примере исследования локальных неоднородностей в железосодержащих редкоземельных ортоферритах экспериментально оценить эффективность применения метода ЯГР спектроскопии для изучения кристаллических композитов пониженной размерности.

2. Экспериментально определить преимущества применения метода ЯГР спектроскопии в исследовании локальных неоднородностей в железосодержащих композитных магнитных наночастицах с покрытием.

3. Экспериментально оценить эффективность использования метода ЯГР спектроскопии при исследовании аморфных структур.

4. Показать преимущества применения метода ЯГР спектроскопии в сравнении с методом рентгеновской дифракции и другими методами исследований.

5. Построить математическое модельное представление и провести идентификацию парциальных спектров из экспериментальных мессбауэровских спектров, показав сверхтонкую структуру ядра железа в исследуемых образцах.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Экспериментально исследованы возможности метода ЯГР спектроскопии при изучении железосодержащих нанокомпозитов различной морфологии и показана их уникальность и высокая эффективность.

2. Установлено влияние условий синтеза на конечные свойства нанокомпозита ортоферрита скандия, впервые исследованы параметры сверхтонкой структуры и расшифрованы соответствующие спектральные компоненты для фазы с^с2-хБех03.

3. Установлено и исследовано изменение атомной, кристаллической, электронной и магнитной структуры в процессе образования нанокристаллов h -УЬБе03 и о-УЬБе03, полученных методом синтеза горения раствора с последующей термообработкой. Обнаружен и исследован фазовый переход в этих материалах при термообработке в диапазоне температур 600-800 °С. Выявлен механизм трансформации внутренней структуры нанокомпозита с равномерным увеличением мольной доли о-УЬБ03 при повышении температуры и установлено образование ^УЬБ03 в диапазоне температур 650 °С-750 °С, заканчивающееся полным переходом в орторомбическую фазу о-УЬБ03.

4. Исследована кристаллическая структура нанокристаллов Р^е03. Математическое модельное представление парциальных спектров и их дальнейшая идентификация показали, что спектр состоит из секстета, в качестве основного компонента, соответствующего орторомбическому ортоферриту празеодима с октаэдрическим окружением катионов Fe3+ и парамагнитного дублетного компонента, связанного с неполной кристаллизацией Р^е03 при термической обработке продуктов сгорания раствора. Построено распределение магнитного поля. По распределению магнитного поля определено внутреннее строение вида ядро-оболочка.

Практическая значимость работы:

1. В результате исследования локальных неоднородностей в нанокристаллах ортоферрита скандия удалось определить влияние условий синтеза на структуру конечного продукта. Полученный в нанокристаллической форме Зс2-хБехО3 открывает возможность получения новых типов функциональных пеноподобных материалов с регулируемой моно- или поликристаллической структурой межпорового пространства.

2. Установлено влияние термообработки на внутреннюю структуру синтезированных нанокристаллов YbFeO3, что позволяет получить нанокомпозит, пригодный для использования в качестве фотокатализатора.

3. Показано, что магнитные нанокомпозитные частицы 7пхБе3-хО4, покрытые ПАК, благодаря сочетанию биосовместимости и суперпарамагнетизма, открывают новые возможности для биоимиджинга и доставки лекарств.

4. Полученные данные о структуре и фазовом составе сплава 5БДСР могут быть использованы при оптимизации химического состава и режимов отжига этого сплава.

Диссертация содержит следующие положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальная оценка и обоснование эффективности и уникальности применения метода ЯГР при исследовании нанокомпозтитных железосодержащих материалов.

2. Закономерности влияния морфологии нанокмпозитов на параметры сверхтонкой структуры.

3. Математическое представление и идентификация спектральных компонент из экспериментального спектра.

Диссертация состоит из пяти глав. В первой главе, на основе литературных данных, проведен анализ современного состояния вопроса об изучении и применении нанокомпозитов, описаны возможности МС, применительно к исследовательским задачам данной работы и приведена информация о локально неоднородных системах. Показано, что нанокомпозитные материалы находят широкое применение в производственной и научной деятельности, однако

пониженная размерность нанокомпозитных материалов накладывает определенные ограничения на применимость многих методов, снижая их эффективность. Во второй главе описывается методика проведения исследования методом ЯГР. Перечислены основные параметры сверхтонкой структуры и их спектральные проявления. Показано, как анализ сверхтонкой структуры позволяет исследовать локальные неоднородности, внутреннюю структуру, фазовый состав и пр. Описаны принципы обработки мессбауэровских спектров. Рассмотрены основные возможности программной обработки экспериментальных спектров. Третья глава посвящена изучению локальных неоднородностей в редкоземельных ортоферритах. Рассматриваются результаты исследований синтезированных в нанокристаллическом виде железосодержащих композитов. Описан синтез образцов и приведена характеристика исследуемых образцов, полученная различными методами анализа. Показано, что применение спектроскопии ЯГР позволило получить данные недоступные другим методам анализа. Исследованы и описаны процессы, проходящие на стадии производства нанокомпозитов и исследованы готовые продукты. В четвертой главе приведены исследования магнитных композитных наночастиц, покрытых оболочкой. Исследовано влияние условий синтеза на характеристики готового продукта. Показано, что покрытие приводит к изоляции частиц друг от друга, уменьшению или устранению взаимодействий между частицами, понижению температуры блокирования, уменьшению толщины парамагнитной оболочки и за счет этого увеличению диаметра магнито-упорядоченного ядра. Исследование с помощью ЯГР выявило новое понимание магнитной структуры исследуемых частиц, влияния покрытия поверхности на свойства частиц, что экспериментально подтверждает уникальность полученных результатов и высокую эффективность применяемого метода. Определены размеры частиц и их перспективность для медицинского применения. В пятой главе исследовались аморфные сплавы. Рентгеноструктурные методы исследования при изучении объектов неоднородных на атомном уровне или нанометровых размеров зачастую являются недостаточно информативными. В результате исследования методом ЯГР

показано, как при термообработке внутренняя структура начинает претерпевать изменения, вследствие зарождения процесса кристаллизации. Определена температура зарождения процесса кристаллизации. Показано распределение магнитных сверхтонких взаимодействий для локально-неоднородного статического окружения в аморфных сплавах.

Личный вклад автора состоит в проведении всех исследований методом ЯГР, математическому аппроксимированию парциальных спектров и их идентификации, анализе и изложении полученных результатов исследования.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих международных конференциях: International Conference on the Applications of the Mossbauer Effect (ICAME-2019) (Далянь, Китай, 2019 г.), International Conference on the Applications of the Mossbauer Effect (ICAME-2021) (Брасов, Румыния, 2021 г.), HYPERFINE-2021 (Брасов, Румыния 2021 г.), IIINTERNATIONAL CONFERENCE "CORROSION IN THE OIL&GAS INDUSTRY" — CORROSION OIL&GAS 2021 (Санкт-Петербург, Россия 2021 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в 6 работах в журналах, включенных в базу Scopus и WoS.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В данной главе исследованы литературные источники об изучении и применении нанокомпозитов, описаны возможности ЯГР спектроскопии, применительно к исследовательским задачам данной работы и приведена информация о локально неоднородных системах.

1.1.Применение нанокомпозитов

В настоящее время наноразмерные композиционные материалы находят свое применение во многих областях производственной деятельности. Широкое применение нанокомпозитов наблюдается в технических отраслях [1-2] и медицине [3-4]. Применение нанокомпозиционных материалов в технике относится к наиболее передовым и современным отраслям. В качестве примера можно привести использование нанокомпозиционных материалов в электронных технологиях, для изготовления различных компонентов электронных схем, устройств хранения информации, производстве различных накопителей энергии начиная от электродов батарей и заканчивая конденсаторами и ионисторами [5]. Для аккумуляторов и конденсаторов эффективность при использовании нанокомпозитов обуславливается сильной корреляцией между емкостью и удельной поверхностью. Высока пористость и дисперсность обеспечивает высокую емкость и эффективность работы. В качестве примера можно привести исследования электрохимических свойств наночастиц никелевого феррита (МБе204), которые использовались в электродах литиевых батарей. Использование нанокомпозитов позволило добиться почти трехкратного возрастания емкостных характеристик по сравнению с обычными углеродными электродами [6]. Ионисторы представляют собой, по сути, плоские конденсаторы, однако технология их изготовления значительно сложнее. Благодаря большей площади обкладок и меньшему расстоянию между ними емкость ионисторов превышает емкость конденсаторов более чем в сто раз. Использование нанокомпозиционных материалов при изготовлении электродов, в частности

наночастицы никелевых ферритов демонстрируют высокую перспективность и являются предметом исследования в настоящее время.

Ввиду возрастающего количества экологических проблем, имеющих антропогенную природу в последнее время, исследования, посвященные катализаторам, имеют высокое прикладное значение. В последнее время большое количество исследований в области функциональных порошковых нанокомпозитов было сосредоточено на получении и изучении перовскитоподобныхортоферритов редкоземельных элементов с составом КТе03 (Я = Зс, Y, Ln). Это связано с широким спектром их функционального применения в качестве новых материалов для датчиков [7], газоотделителей [2], фотокатализа [9,10] и электромагнитных устройств [11-13]. Применение катализаторов ортоферриты на основе редкоземельных элементов потенциально могут быть использованы для очистки выхлопных газов транспортных средств, каталитического крекинга, конверсии диоксида углерода и окислительной конверсии метана, гидрирования, дегидрирования, гидратации и др. Использование таких веществ в качестве основы фотокатализаторов для процессов окисления и, в частности, фото-фентоноподобной деградации загрязняющих веществ при очистке сточных вод выглядит особенно многообещающей. Создание и изучение нетоксичных катализаторов на основе редкоземельных элементов может привести к прорыву в области энергосберегающих, низкотемпературных, сложных гетерогенных каталитических процессов. Особый интерес для биомедицинских исследований представляют магнитные наночастицы, в частности, наночастицы магнетита, маггемита и никелевого феррита. Магнитные свойства наночастиц, такие как величина магнитного момента, энергия магнитной анизотропии и др. отличаются от физических свойств массивных аналогов этих материалов. Кроме того, для наноразмерных объектов характерно явление суперпарамагнетизма (сохранение парамагнитного состояния наночастиц при температуре ниже температуры магнитного фазового перехода) [14-15]. Магнитные свойства обуславливают применение наночастиц в качестве контрастных агентов для магнитно-

резонансной томографии, для гипертермии, для направленной доставки лекарств и во многих других областях для решения различных биомедицинских задач.

1.2. Возможности ядерной гамма-резонансной спектроскопии в современном

материаловедении

Метод ядерной гамма-резонансной (мессбауэровской) спектроскопии основан на открытом в 1958 г. Р. Мессбауэром эффекте резонансного поглощения у-квантов ядрами атомов в твердых телах [16]. Получаемый в результате измерения спектр позволяет проводить исследование сверхтонкой структуры и делать выводы о локальной неоднородности атомного окружения. Таким образом, спектральные параметры позволяют охарактеризовать состояние не только самого резонансного атома, но и соседей, с которыми он образует химические связи. Являясь недеструктивным методом физико-химической диагностики, мессбауэровская спектроскопия (МС) обеспечивает получение данных, непосредственно относящихся к веществу в твердом состоянии. Одной из главных особенностей МС, как аналитического метода, является его избирательность к мессбауэровскому изотопу. Важной задачей, решаемой с применением МС является фазовый анализ исследуемого объекта. Исследование сверхтонкой структуры, возникающей на ядре, становится возможным, благодаря высокой чувствительности резонансных ядер к внутренним и внешним электрическим и магнитным полям. Исследование и анализ сверхтонких взаимодействий позволяет получить информацию о фононных свойствах ядер, зависящих от тепловых колебаний атомов в решетке, температуры, химического окружения и пр. Изучать анизотропию магнитных или квадрупольных полей на резонансных ядрах, изменение свойств резонансных ядер, находящихся в поверхностных слоях анализируемых объектов [17]. Данные исследования часто требуются для изучения материалов, обладающих, например, антикоррозионными [18-21], каталитическими [22] и др. практически значимыми свойствами [23], что делает МС очень полезным и важным методом исследования.

Одним из преимуществ МС перед другими методами анализа, является возможность изучения ультрадисперсных объектов. Нанокомпозиты и наночастицы обладают уникальными свойствами в отличие от их массивных аналогов. В настоящее время нанокомпозиты находят свое применения как для технологических, так и для биомедицинских целей. Для веществ, способных находиться в магнитно упорядоченном состоянии, МС позволяет получить распределение по размеру (гранулометрический состав) [24] [25].

Помимо исследования ультрадисперных частиц, МС оказывается очень информативным и конкурентноспособным методом при исследовании рентгеноаморфных соединений [26]. Примером таких соединений могут служить так называемые металлические стекла (спиновые стекла). Благодаря своим структурным особенностям, такие стекла могут проявлять особые механические свойства и обладать повышенной коррозионной стойкостью. Благодаря высокой чувствительности метода МС удается получить информацию не только о ближнем, но частично и о дальнем химическом окружении резонансного атома.

Однако, метод МС имеет ряд ограничений. В первую очередь - далеко не все элементы имеют необходимое время жизни мессбауэровского уровня, и подходящую энергию излучаемых фотонов. Считается, что для проведения химических исследований пригодно 40 элементов. В действительности же, подавляющее большинство работ проведено с использованием железа (57Ре) и олова (119Зп). В настоящей работе все исследования проведены для железа.

Исследование методом МС на ядрах 57Ре, в образцах различной морфологии, позволяют:

• определить валентное и спиновое состояние железа, в том числе при исследовании фаз, содержащих этот элемент в разных степенях окисления;

• определить распределение катионов железа по неэквивалентным позициям и проследить за его изменениями [42];

• выявить особенности состояния железа в аморфных образованиях, диагностика которых невозможна методом рентгенофазового анализа;

• исследовать гранулометрический состав высокодисперсных веществ, обладающих суперпарамагнитными свойствами [40];

• оценить температуру магнитного упорядочения изучаемого соединения и т.д.

Данная информация извлекается благодаря анализу сверхтонкой структуры, которая наблюдается на ядре вследствие локальной неоднородности и неэквивалентного окружения ядер железа в веществе. Так как предметом исследования данной работы, являлись, в конечном итоге, локальные неоднородности, необходимо дать этому термину определение и привести информацию о классификации.

1.3. Локальные неоднородности

Определение термина, классификация, способы анализа и другая информация о локальных неоднородностях содержится в работе [27]. В данной работе, определение вводится следующим образом. Под локальной неоднородностью (ЛН) понимается изменение от позиции к позиции состояния и свойств атомов одного сорта. В данном определении понятие локальной неоднородности непосредственно связано с состоянием, а значит и свойствами, атома в той или иной позиции, которые определяются его атомным окружением.

Характеристики атомного окружения можно подразделить на:

• топологические характеристики (характеристики пространственногорасположения окружающих позицию атомов)

• элементы точечной (локальной) симметрии, расстояния и углы связей между атомами, координационные числа, радиусы координационных сфер, углы сочленения полиэдров и т.д.;

• композиционные (химические) характеристики окружения - число ирасположение различного сорта атомов окружения по позициям;

• физические характеристики окружения (параметры, характеризующие

• состояние и взаимодействие атомов окружения) - электронная конфигурация, спин, орбитальный и магнитный моменты и т.д.

Физические характеристики атома в данной позиции и его окружения зависят от влияния внешних факторов, таких как температура, давление, поля и т.д. По анализу данных характеристик, можно понять, эквивалентны или нет соответствующие атомные позиции. Поэтому, можно ввести классификацию локальной неоднородности атомных свойств по причине ее возникновения: топологическая; композиционная (химическая); физическая и комбинированная (Рисунок 1.1)[42].

Рис.1.1- Взаимосвязь факторов, определяющих локальную неоднородность сверхтонких взаимодействий [42].

Таким образом, исследование сверхтонких взаимодействий (СТВ), позволяет исследовать локальную неоднородность окружения атома в данной позиции.

В работе [42] также вводятся понятия - тип и степень ЛН СТВ, чтобы иметь возможность сравнивать их между собой. Тип ЛН СТВ определяется типом сверхтонких взаимодействий: электрическое монопольное, магнитное дипольное и электрическое квадрупольное взаимодействия и их комбинации, энергия которых меняется от позиции к позиции. Как правило реализуется комбинированный тип ЛН СТВ (локальная неоднородность различных типов СТВ), когда наблюдается заметное изменение одновременно нескольких различных типов сверхтонких взаимодействий. При этом, возможно как коррелированное (вызванное одними и теми же физическими причинами), так и некоррелированное (вызванное различными физическими причинами) их изменение. Каждому типу ЛН СТВ соответствует свой параметр сверхтонкого взаимодействия (сверхтонкий параметр мессбауэровского спектра): электрическому монопольному - сдвиг мессбауэровской линии б; электрическому квадрупольному - константа квадрупольного взаимодействия е^Р и параметр асимметрии п (или квадрупольное смещение компонент спектра г); магнитному дипольному - сверхтонкое магнитное поле в области расположения ядра Нп.

1.4. Постановка задачи исследования

Нанокомпозитные материалы, широко примененяемые в современных технологиях, демонстрируют уникальность и прикладную значимость своих свойств. Исследование свойств таких материалов является важной и перспективной задачей. Кроме того, для практических задач необходимо исследовать не только готовый продукт, но и отслеживать структуру и свойства нанокомпозита в процессе его получения для отработки оптимальных режимов производства, варьирования свойств конечно продукта и получения необходимой структуры. Существует широкий арсенал аналитических методов, однако пониженная размерность нанокомпозитных материалов накладывает

определенные ограничения на применимость многих методов, снижая их эффективность. С другой стороны, композитная структура представляет собой локально-неоднородную систему, имеющую неэквивалентность атомного окружения. Поэтому исследование локальных неоднородностей позволяет получить ценную информацию о структуре и свойствах образца. Наиболее информативным (а в некоторых случаях и уникальным) методом исследования локально-неоднородных систем является метод Мессбауэровской спектроскопии, который благодаря анализу сверхтонкой структуры мессбауэровского атома в образце позволяет анализировать локальные неоднородности, а значит и характеризовать весь нанокомпозит в целом. Применение мессбауэровской спектроскопии дополняет общую характеристику исследуемого образца, полученную другими методами, в некоторых случаях являясь дополнительным методом, подтверждающим полученную другими методами информацию, а в некоторых случаях являясь основным, или даже единственным уникальным информативным методом. Так как метод мессбауэровской спектроскопии селективен к изотопу, исследования ограничиваются железосодержащими образцами. Таким образом, полезно выявить особенности влияния локальных неоднородностей на параметры сверхтонкой структуры железосодержащих нанокомпозитов. Для полноты исследования, стоит также рассмотреть нанокомпозиты различной морфологии.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

1. На примере исследования локальных неоднородностей в железосодержащих редкоземельных ортоферритах экспериментально оценить эффективность применения метода ЯГР спектроскопии для изучения кристаллических композитов пониженной размерности.

2. Экспериментально определить преимущества применения метода ЯГР спектроскопии в исследовании локальных неоднородностей в железосодержащих композитных магнитных наночастицах с покрытием.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бурьяненко Иван Владимирович, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Chaudhery M.H. Handbook of Nanomaterials for Industrial Applications: Elsevier Inc / M.H. Chaudhery. - Amsterdam, Netherlands. Elsevier Inc. 2018. - P.709.

2. Губин С.П. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства. / Губин С.П., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Юрков Г.Ю. //

Успехи химии. - 2005. - Т. 74 (№ 6). - С. 539-574.

3. Nguyen Ed. Clinical Applications of Magnetic Nanoparticles / Ed.Nguyen T.K. Thanh - CRC Press. Taylor & Francis Group, - 2018. -P.495.

4. Conway B.E. Electrochemical supercapacitors: scientific fundamentals and technological applications. / Conway B. E. - New York: Kluwer-Plenum, 1999. -P. 698.

5. Zhao, H. Fabrication and electrochemical performance of nickel ferrite nanoparticles as anode material in lithium ion batteries / Zhao H., Zheng Z., Wong K.W., Wang S., Huang. B., Li D. // Electrochemistry Communications. - 2007. - Vol. 9.- P. 2606-2610.

6. Chen T., Surfactant CATB-assisted generation and gassensing characteristics of LnFeO3 (Ln = La, Sm, Eu) materials / T. Chen, Z. Zhou, Y. Wang // Sensors and Actuators B: Chemical. -2009. -Vol.143 .Is.1. - P.124-131.

7. Lu,X. Microwave-assisted synthesis of nanocrystalline YFeO3 and study of its photoactivity. / X. Lu, J. Xie, H. Shu, J. Liu, C. Yin, J. Lin // Materials Science and Engineering B: Solid-State Materials for Advanced, Technology. - 2007. -Vol.138 .Is.3. -P.289-292.

8. Li. Li. Synergistic photocatalytic activity of LnFeO3 (Ln=Pr, Y) perovskites under visible-light illumination. / Li. Li, M. Zhang, P. Tian, W. Gu, X. Wang // Ceramics International. - 2014. -Vol.40. Is.9. -P.13813-13817.

9. Zhang, Y. Controllable synthesis of hexagonal and orthorhombic YFeO3 and their visible-light photocatalytic activities. / Y. Zhang, J. Yang, J. Xu, Q. Gao, Z. Hong // Materials Letters. - 2012. -Vol. 81. -P. 1- 4.

10. Popkov V.I. The formation of nanocrystalline orthoferrites of rare-earth elements XFeO3 (X = Y, La, Gd) via heat treatment of coprecipitated hydroxides. / V.I.

Popkov, E.A. Tugova, A.K. Bachina, O.V. Almyasheva // Russian Journal of General Chemistry. - 2017. -Vol.87. Is.11. - P.2516-2524.

11. Abdellahi, M. Preparation and characterization of orthoferrite PrFeO3 nanoceramic / M. Abdellahi, A.S. Abhari, M. Bahmanpour // Ceramics International. -2016. -Vol.42. Is.4. -P.4637- 4641.

12. Peymani-Motlagh, S.M. Assessing the magnetic, cytotoxic and photocatalytic influence of incorporating Yb 3+ or Pr 3 + ions in cobalt-nickel ferrite / S.M. Peymani-Motlagh, A. Sobhani-Nasab, M. Rostami, H. Sobati, M. Eghbali-Arani, M. Fasihi-Ramandi, M.R. Ganjali, M. Rahimi-Nasrabadi // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. -2019. -Vol.30. Is.7. - P.6902-6909.

13. Freeman, E. PrFeO3 Photocathodes Prepared Through Spray Pyrolysis / E. Freeman, S. Kumar, S.R. Thomas, H. Pickering, D.J. Fermin, S. Eslava // ChemElectroChem. -2020. -Vol.7. Is.6. -P.1365-1372.

14. Shifrina, Z.B. Magnetically recoverable catalysts: Beyond magnetic separation / Z.B. Shifrina, L.M. Bronstein. // Frontiers in Chemistry. -2018. -Vol. 6. -P.1-6.

15. Martinson, K.D. Magnetically recoverable catalyst based on porous nanocrystalline HoFeO3 for processes of n-hexane conversion. / K.D. Martinson, I.S. Kondrashkova, S.O. Omarov, D.A. Sladkovskiy, A.S. Kiselev, T.Y. Kiseleva, V.I. Popkov. //Advanced Powder Technology. -2020. -Vol.31. Is.1. - P.402-408.

16. Mossbauer R. L. Kernresonanzfluoreszenz von Gammastrahlung in Ir191 / R. L. Mossbauer // Naturwissenschaften. - 1958 - V.22. - P.538.

17. Vertes, A. Mossbauer spectroscopy and its application to corrosion studies / Vertes A., Czako-Nagy I. // Electrochimica Acta. -1989. -Vol.34. Is.6. -P.721-758.

18. Москвин Л.Н. Методы химического и радиохимического контроля в ядерной энергетике / Москвин Л.Н., Гумеров М.Ф., Ефимов А.А. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -264 с.

19. Slugen V. Mossbauer spectroscopy used for testing of reactor steels. / Slugen V., Lipka J., Toth I., Hascik J.// NDT & E International. - 2002. -Vol. 35. Is. 8. -P. 511-518.

20. Ефимов А.А. Анализ фазового состава отложений продуктов коррозии на поверхностях трубного пучка парогенератора ПГ-440 методом мессбауэровской спектроскопии / Ефимов А.А., Семенов В.Г., Гусев Б.А., Володин В.С. // Теплоэнергетика. -2009. №2. -P.64-66.

21. Kegl T. Novel diphosphine platinum cations: NMR and Mössbauer spectra and catalytic studies / T. Kegl, L. Kollar, G. Szalontai, E. Kuzmann, A. Vertes // Journal of Organometallic Chemistry. -1996. -Vol.507. Is.1-2/ -P. 75-80.

22. Flinn P.A. Mossbauer Effect for Surface Atoms: Iron-57 at the Surface of АЬОз. / Flinn P.A., Ruby S.L., Kehl W.L. // "Science". -1964. -Vol.143. -№3613. -P.

1434-1437.

23. Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / Суздалев И.П. // Синергетика: от прошлого к будущему. М: КомКнига. -2006. -592 с.

24. Guyodo Y. Magnetic properties of synthetic six-line ferrihydrite nanoparticles / Guyodo Y., Banerjee S.K., Penn R.L., Burleson D., Berquo T.S., Seda T., Solheid P. // Physics of The Earth and Planetary Interiors. - 2006. -Vol. 154. Is. 3-4. -P. 222-233.

25. Sorescu M. Magnetic properties of metallic glasses using the laser-Mössbauer method / Sorescu M. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2000. -Vol.218. Is. 2-3. -P. 211-220.

26. Silvester E. Redox potential measurements and Mössbauer spectrometry of Fen adsorbed onto FeIn (oxyhydr)oxides / Silvester E., Charlet L., Tournassat C., Gehin A., Greneche J., Liger E. // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 2005. Vol.69. Is.20. -P. 4801-4815.

27. Русаков В.С. Мессбауэровская спектроскопия локально неоднородных систем: специальность 01.04.07 «Физика твердого тела»: диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук / Русаков Вячеслав Серафимович; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. - Москва, 1999. - 400 с.

28. Gibb T.C. Principles of Mossbauer Spectroscopy / Gibb T.C. ; - London: Chapman and Hall, 1976. - 659 pp.

29. Фабричный П.Б. Мессбауэровская Спектроскопия и ее применение для химической диагностики неорганических материалов / Фабричный П.Б., Похолок; -М: К.В, - 2008, 112 с.

30. Литвинов, В.С. Ядерная гамма-резонансная спектроскопия сплавов / Литвинов В.С., Каракишев С.Д., Овчинников В.В.; - М: Металлургия, 1982. - 143 с.

31. Gütlich, P. Mossbauer Spectroscopy and Transition Metall Chemistry / Gütlich P., Link R., Trautwein A.; -Berlin.:Springer-Verlag, 1978. -280 pp.

32. Semenov, V. G. Analytical potential of Mössbauer spectroscopy / V. G. Semenov, L. N. Moskvin, A. A. Efimov // RUSS CHEM REV. - 2006. -Vol.75. Is.4. -P.317-327.

33. Суздалев, И.П. Динамические эффекты в гамма-резонансной спектроскопии / И.П. Суздалев; -М: Атомиздат,1979. - С.192.

34. Kuzmann, E. Critical review of analytical applications of messbauer spectroscopy illustrated by mineralogical and geological examples / Kuzmann E., Nagy S., Virtes A. // International union of pure and applied chemistry. - 2003. -V.104. №6. -P. 801-858.

35. Vandenberghe R.E. On the methodology of the analysis of Mossbauer spectra / Vandenberghe R.E., De Grave E., de Bakker P.M. // Hyperfine Interactions. -1994. - Vol.83. - P.29-49.

36. Rancourt D.G. Mossbauer Spectroscopy of Minerals III. Octahedral-site Fe2+ Quadrupole Splitting Distributions in the Phlogopite-annite Series / Rancourt D.G., Ping J.Y., Berman R.G. // Phys. Chem. Minerals. - 1994. -Vol. 21. -P. 258-267.

37. Белозерский Г.Н. Мессбауэровская спектроскопия как метод исследования поверхности / Белозерский Г.Н.; -М.: Энергоатомиздат, 1990. -352 с.

38. В.В. Панчук. Комбинированный метод анализа поверхности на принципах малоугловой мессбауэровской и рентгеновской спектроскопии:

специальность 02.00.02. «Аналитическая химия»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / В.В. Панчук; Cанкт-Петербургский государственный университет - Санкт-Петербург, 2005. -144 с.

39. Moskvin, A. Structure-Property Relationships for Weak Ferromagnetic Perovskites / A. Moskvin // Magnetochemistry. - 2021. -Vol.7. -P.111.

40. Deng, S. Critical Role of Sc Substitution in Modulating Ferroelectricity in Multiferroic LuFeO3 / S. Deng, J. Li, D.R. Smabraten, S. Shen, W. Wang, J. Zhao, J. Tao, U. Aschauer, J. Chen, Y. Zhu, J. Zhu // Nano Lett. - Vol21. Is.15. -2021. -P. 66486655.

41. Breard, Y. Investigation of bixbyite type scandium oxides involving a magnetic cation: Sc2-xFexO3 (0 < x < 1) / Breard, H. Fjellvag, B. Hauback // Solid State Commun. -2011. -Vol.151. -P.223- 226.

42. Cassedanne, J. System Fe2O3-Sc2O3 / J. Cassedanne, H. Forestier; C. R. Hebd. Seances Acad. Sci. 250, -1960. -P. 2898-2900.

43. Giovannetti, G. Magnetoelectric coupling in the type-I multiferroic ScFeO3 / G. Giovannetti, D. Puggioni, P. Barone, S. Picozzi, J.M. Rondinelli, M. Capone// Phys. Rev. B. -2016. - Vol.94. Is.19. (2016) -P.195116.

44. S.W. Lovesey, D.D. Khalyavin, Electronic and magnetic properties of multiferroic ScFeO3 available from diffraction experiments, J. Phys. Condens. Matter. 29 (2017) 455604. doi:10.1088/1361-648X/aa860f.

45. J.S. Souza, L.L. Alves, A.F. Lima, M.V. Lalic, Electronic and optical properties of multifunctional R3c AFeO3 (A = Sc or In) compounds: Insights into their potential for photovoltaic applications, J. Phys. Chem. Solids. 160 (2022) 110346. doi: 10.1016/j.jpcs.2021.110346.

46. Y. Hamasaki, T. Shimizu, S. Yasui, T. Taniyama, O. Sakata, M. Itoh, Crystal Isomers of ScFeO3, Cryst. Growth Des. 16 (2016) 5214-5222. doi: 10.1021/acs.cgd.6b00770.

47. Popkov, V.I. Magnetic properties of YFeO3 nanocrystals obtained by different soft-chemical methods / V.I. Popkov, O.V. Almjasheva, A.S. Semenova, D.G.

Kellerman, V.N. Nevedomskyi, V.V. Gusarov // J. Mater. Sci. Mater. Electron. - 2017. -Vol.28. -P.7163-7170.

48. Monnier, J. Conversion of actinide nitrate surrogates into oxide using combustion synthesis process: A facile approach / J. Monnier, C. Rey, S. Chandra Mohan, J. Causse, E. Welcomme, X. Deschanels // J. Nucl. Mater. -2019. -Vol.525. -P.14-21.

49. Martinson, K.D. Facile combustion synthesis of TbFeO3 nanocrystals with hexagonal and orthorhombic structure / K.D. Martinson, V.A. Ivanov, M.I. Chebanenko, V.V. Panchuk, V.G. Semenov, V.I. Popkov // Nanosyst. Physics, Chem. Math. -2019. -Vol.10. -P.694-700.

50. Popkov,V.I. Effect of spatial constraints on the phase evolution of YFeO3-based nanopowders under heat treatment of glycine-nitrate combustion products / V.I. Popkov, O. V. Almjasheva, V.N. Nevedomskiy, V. V. Panchuk, V.G. Semenov, V. V. Gusarov // Ceram. Int. -2018. -P.0-1.

51. K.D. Martinson, I.B. Panteleev, A.P. Shevchik, V.I. Popkov, Effect of the Red/ox ratio on the structure and magnetic behavior of Li0.5Fe2.504 nanocrystals synthesized by solution combustion approach, Lett. Mater. 9 (2019). doi:10.22226/2410-3535-2019-4-475-479.

52. Popkov, V.I. Crystallization behavior and morphological features of YFe03 nanocrystallites obtained by glycine-nitrate combustion / V.I. Popkov, O.V. Almjasheva, V.N. Nevedomskiy, V.V. Sokolov, V.V. Gusarov // Nanosyst. Physics, Chem. Math. -2015. -Vol.6. -P.866-874.

53. Popkov, V. I. Solution combustion synthesis of iron-deficient Sc2-xFexO3 (x = 0.17-0.47) nanocrystals with bixbyite structure: The effect of spatial constraints / V. I. Popkov, M. I. Chebanenko, M. I. Tenevich, I. V. Buryanenko, V. G. Semenov // Ceramics International. -2022. -Vol.48. Is.24. -P.36046-36055.

54. Sobolev, A. Magnetic hyperfine interactions of 57Fe in ScFeO3 / Sobolev, A. Belik, I. Presniakov // AIP Conf. Proc. -2012. -Vol.489. Is.1. -P.133-138.

55. Tikhanova, S.M. Synthesis of novel heterojunction h-YbFeO3/o-YbFeO3 photocatalyst with enhanced Fenton-like activity under visible-light / S.M. Tikhanova,

L.A. Lebedev, K.D. Martinson, M.I. Chebanenko, I.V. Buryanenko, V.G. Semenov, V.N. Nevedomskiy, V.I. Popkov, // New J. Chem. -2021. -Vol.45. Is.3. -P.1541-1550.

56. Sultan, K. Ionbeam-induced ferromagnetism in Mn-doped PrFeO3 thin films grown on Si (100) / K. Sultan, M. Ikram, S.A. Mir, Z. Habib, S. Aariful Islam, Y. Ali, K. Asokan // Applied Physics A: Materials Science and Processing. -2016. -Vol.122. Is.1. -P.44.

57. Mir, F.A. Magnetizations and magneto-transport properties of Ni-doped PrFeO3 thin films / F.A. Mir, S.K. Sharma, R. Kumar // Chinese Physics B. -2014. -Vol.23. Is.4. -P.048101.

58. Shifrina, Z.B. Magnetically recoverable catalysts: Beyond magnetic separation / Z.B. Shifrina, L.M. Bronstein // Frontiers in Chemistry. -2018. -Vol.6. -P.1-6.

59. Martinson, K.D. Magnetically recoverable catalyst based on porous nanocrystalline HoFeO3 for processes of n-hexane conversion / K.D. Martinson, I.S. Kondrashkova, S.O. Omarov, D.A. Sladkovskiy, A.S. Kiselev, T.Y. Kiseleva, V.I. Popkov // Advanced Powder Technology. -2020. -Vol.31. Is.1. -P.402-408.

60. Tang, P. Synthesis of Nanoparticulate PrFeO3 by Sol-Gel Method and its Visible-Light Photocatalytic Activity / P. Tang, X. Xie, H. Chen, C. Lv, Y. Ding // Ferroelectrics. -2019. -Vol.546. Is.1. -P.181-187.

61. Tijare, S.N. Synthesis and visible light photocatalytic activity of nanocrystalline PrFeO3 perovskite for hydrogen generation in ethanol-water system / S.N. Tijare, S. Bakardjieva, J. Subrt, M.V. Joshi, S.S. Rayalu, S. Hishita // Journal of Chemical Sciences. -2014. -Vol.126. Is.2. -P.517-525.

62. Nguyen, A.T. Synthesis and magnetic properties of PrFeO3 nanopowders by the co-precipitation method using ethanol / A.T. Nguyen, V.Y. Nguyen, I.Y. Mittova, V.O. Mittova, E.L. Viryutina, C.C.T. Hoang, T.L.T. Nguyen, X.V. Bui, T.H. Do // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. -2020. -Vol.11. Is.4. -P.468-473.

63. Bachina, A. Peculiarities of LaFeO3 nanocrystals formation via glycine-nitrate combustion / A. Bachina, V.A. Ivanov, V.I. Popkov // Nanosystems: Phys. Chem. Math. -2017. -Vol.8. Is.5. -P.647-653.

64. Kondrashkova, I.S. Synthesis of Nanocrystalline HoFeO3 Photocatalyst via Heat Treatment of Products of Glycine-Nitrate Combustion / I.S. Kondrashkova, K.D. Martinson, N.V. Zakharova, V.I. Popkov // Russian Journal of General Chemistry. -

2018. -Vol.88. Is.12. -P.2465-2471.

65. Martinson, K.D. Facile combustion synthesis of TbFeO3 nanocrystals with hexagonal and orthorhombic structure / K.D. Martinson, V.A. Ivanov, M.I. Chebanenko, V.V. Panchuk, V.G. Semenov, V.I. Popkov // Nanosystems: Physics Chemistry, Mathematics. -2019. Vol.10. Is.6. -P.694-700.

66. Rehman, F. Degradation of crystal violet dye by fenton and photo-fenton oxidation processes / F. Rehman, M. Sayed, J.A. Khan, L.A. Shah, N.S. Shah, H.M. Khan, R. Khattak // Zeitschrift Fur PhysikalischeChemie. -2018. Vol.232 . -P.1771-1786.

67. Ju, L. Sol-gel synthesis and photofenton-like catalytic activity of EuFeO 3 nanoparticles / L. Ju, Z. Chen, L. Fang, W. Dong, F. Zheng, M. Shen // Journal of the American Ceramic Society. -2011. -Vol.94. Is.10. -P. 3418-3424.

68. Rusevova, K. R. LaFeO3 and BiFeO3 perovskites as nanocatalysts for contaminant degradation in heterogeneous Fenton-like reactions / K. Rusevova, R. Köferstein, M. Rosell, H.H. Richnow, F.D. Kopinke, A. Georgi // Chemical Engineering Journal. -2014. -Vol.239. -P.322-331.

69. Martinson, K.D. Effect of the Red/ox ratio on the structure and magnetic behavior of Li0.5Fe2.5O4 nanocrystals synthesized by solution combustion approach / K.D. Martinson, I.B. Panteleev, A.P. Shevchik, V.I. Popkov // Letters on Materials. -

2019. -Vol.9. -P.475-479.

70. Seroglazova, A. S. Ox/Red-controllable combustion synthesis of foam-like PrFeO3 nanopowders for effective photo-Fenton degradation of methyl violet / A. S. Seroglazova, L. A. Lebedev, M. I. Chebanenko, A. S. Sklyarova, I. V. Buryanenko, V. G. Semenov, V.I. Popkov, // Advanced Powder Technology. -2022. Vol.33. Is.2. -P.103398.

71. Luo, W. L. Efficient removal of organic pollutants with magnetic nanoscaled BiFeO 3 as a reusable heterogeneous fenton-like catalyst / W. Luo, L. Zhu,

N. Wang, H. Tang, M. Cao, Y. She // Environmental Science and Technology. -2010. Vol.44. Is.5. -P.1786-1791.

72. Патент № 3215572А США. Low Viscosity Magnetic Fluid Obtained by the ColloidalSuspension of Magnetic Particles; заявл. 09.10.1963; опубл. 02.11.1965 / Papell S.S. - 4 с.

73. Rosensweig, R.E. NTIS Rep. No. NASW-1219; NASA Rep. NASACR-91684. / R.E. Rosensweig, R. Kaiser. - Washington, DC: NASA Office of Advanced Research and Technologyю, 1967. - 238 p.

74. Kerroum, M.A.A. Quantitative Analysis of the Specific Absorption Rate Dependence on the Magnetic Field Strength in ZnxFe3-xO4 Nanoparticles / Kerroum, M.A.A.; Iacovita, C.; Baaziz, W.; Ihiawakrim, D.; Rogez, G.; Benaissa, M.; Lucaciu, C.M.; Ersen, O // Int. J. Mol. Sci. -2020. -Vol.21. Is.20. -P.7775.

75. Ramos-Guivar, J.A. Improvement of the thermal stability of nanomaghemite by functionalization with type 5A zeolite and magnetic properties studied by in-field 57Fe Mossbauer measurements / J.A. Ramos-Guivar, E.O. Lopez, J.-M. Greneche, F.J. Litterst, E.C.Passamani. // Appl. Surf. Sci. -2022. -Vol.552, -P.169241.

76. Wang, W. Multifunctional ferrofluid-infused surfaces with reconfigurable multiscale topography / W. Wang, J.V.I. Timonen, A. Carlson, D.-M. Drotlef,C.T. Zhang, S. Kolle, A. Grinthal, T.-S. Wong, B. Hatton,S.H. Kang, S. Kennedy, J. Chi, R.T. Blough, M. Sitti,L. Mahadevan. J. Aizenberg // Nature. -2018. -Vol.559. Is.7712. -P.77-82.

77. Abdolrahimi, M. Magnetism of Nanoparticles: Effect of the Organic Coating / M. Abdolrahimi, M. Vasilakaki, S. Slimani, N. Ntallis,G.Varvaro, S. Laureti, C. Meneghini, K.N. Trohidou,D. Fiorani, D. Peddis. // Nanomaterials. -2021. -Vol.11. Is.7. -P. 1787.

78. Materon, E.M. Surface Plasmon Resonance Biosensors with Magnetic Sandwich Hybrids for Signal Amplification / E.M. Materon, C.M. Miyazaki, O. Carr, N. Joshi, P.H.S.Picciani, C.J. Dalmaschio, F. Davis, F.M. Shimizu. // Biosensors. -2022. -Vol.12. Is.8. -P.554.

79. Schneider, M. Biomedical Applications of Iron Oxide Nanoparticles: Current Insights Progress and Perspectives / Montiel Schneider, M.G.; Martin, M.J.; Otarola, J.; Vakarelska, E.; Simeonov, V.; Lassalle, V.; Nedyalkova, M. Biomedical // Pharmaceutics. -2022. -Vol.14. Is.1. -P.204.

80. Obaidat, IM. Principles of Magnetic Hyperthermia: A Focus on Using Multifunctional Hybrid Magnetic Nanoparticles / Obaidat IM, Narayanaswamy V, Alaabed S, Sambasivam S, Muralee Gopi CVV // Magnetochemistry. -2019. -Vol.5. Is.4. -P.67.

81. Majeed, J. Enhanced specific absorption rate in silanol functionalized Fe3O4 core-shell nanoparticles: study of Fe leaching in Fe3O4 and hyperthermia in L929 and HeLa cells / Majeed J, Pradhan L, Ningthoujam RS, Vatsa RK, Bahadur D, Tyagi AK. // Colloids Surf B Biointerfaces. -2014. -Vol.122. -P.396-403.

82. Nedyalkova, M. Iron oxide nanoparticles - In vivo/in vitro biomedical applications and in silico studies / Nedyalkova, M., Donkova, B., Romanova, J., Tzvetkov, G., Madurga, S., & Simeonov, V. // Advances in colloid and interface science. -2017. -Vol.249. -P.192-212.

83. Vigneswari, T. T. Structural and magnetic properties of calcium doped nickel ferrite nanoparticles by co-precipitation method / T. T. Vigneswari, P. Raji // Journal of Molecular Structure. -2017. -Vol.1127. -P.515-521.

84. Mahajan, H. Synthesis and investigation of structural, morphological, and magnetic properties of the manganese doped cobalt-zinc spinel ferrite / H. Mahajan, S.K. Godara, A.K. Srivastava // J. Alloys Compd. -2021. -Vol.896. -ISSN 162966.

85. Daniele, M.A. Magnetic nanoclusters exhibiting protein-activated near-infrared fluorescence / M.A. Daniele, M.L. Shaughnessy, R. Roeder, A. Childress, Y.P. Bandera, S. Foulger // ACS nano. -2013. -Vol.7. Is.1. -P.203-213.

86. Nandy, M. Poly acrylic acid stabilized magnetic nanoemulsions for visual defect detection: Effect of pH on detection sensitivity and colloidal stability / M. Nandy, B.B. Lahiri, C.H. Yadhukrishna, J. Philip // J. Mol. Liq. -2021. -Vol.336. -P.116332.

87. Xuan, S. Preparation of water-soluble magnetite nanocrystals through hydrothermal approach / S. Xuan, L. Hao, W. Jiang, X. Gong, Y. Hu, Z. Chen. // J. Magn. Magn. Mater. -2007. -Vol.38. Is.2. -P. 210-213.

88. Wu, X. Effect of polyacrylic acid addition on structure, magnetic and adsorption properties of manganese ferrite nanoparticles / X. Wu, Z. Ding, W. Wang, N. Song, S. Khaimanov, N.Tsidaeva // Powder Technol. -2016. -Vol.295. -P.59-68.

89. Raja, K. Synthesis and characterization of magnetite nanocrystals / K. Raja, S. Verma, S. Karmakar, S. Kar, S.J. Das, K.S. Bartwal // Cryst. Res. Technol. -2011. -Vol.46. Is.5. -P. 497-500.

90. Tan, Y. Room-Temperature Soft Magnetic Iron Oxide Nanocrystals: Synthesis, Characterization, and Size-Dependent Magnetic Properties / Y. Tan, Z. Zhuang, Q. Peng, Y. Li // Chem. Mater. -2008. -Vol.20. Is.15. -P.5029-5034.

91. Liu, J. Magnetic Behavior of Zn-Doped Fe3O4 Nanoparticles Estimated in Terms of Crystal Domain Size / J. Liu, Y. Bin, M. Matsuo // J. Phys. Chem. -2012. -Vol.116. Is.1. -P.134-143.

92. M. Srivastava. ZnxFe3-xO4 (0.01 < x < 0.8) nanoparticles for controlled magnetic hyperthermia application / M. Srivastava, S.K. Alla, S.S. Meena, N. Gupta,R.K. Mandal, N.K. Prasad // New J. Chem. -2018. -Vol.42. Is.9. -P.7144-7153.

93. Angotzi, M.S. Spinel Ferrite Core-Shell Nanostructures by a Versatile Solvothermal Seed-Mediated Growth Approach and Study of Their Nanointerfaces / M.S. Angotzi, A. Musinu, V. Mameli, A. Ardu, C. Cara, D.Niznansky, H.L. Xin, C. Cannas // ACS Nano. -2017. Vol.11. Is.8. -P.7889-7900.

94. А.С. Камзин, G. Caliskan, N. Dogan, A. Bingolbali, В.Г. Семенов, И.В. Бурьяненко, Магнитные наночастицы ZnxFe3-xO4 (0 < x < 1.0), функционализированные полиакриловой кислотой (ZnxFe3-xO4@nAK)// Журнал технической физики. -2022. -Т. 92. В. 12. -С.1884-1897.

95. А.С. Камзин, I.M. Obaidat, В.С. Козлов, Е.В. Воронина^. Narayanaswamy, I.A. Al-Omari. Нанокомпозиты оксид графена/оксид железа (GrO/FeOx) для биомедицины: синтез и исследования / А.С. Камзин, I.M. Obaidat,

В.С. Козлов, Е.В. Воронина^. Narayanaswamy, I.A. Al-Omari. // ФТТ. -2021. -Vol.63. -P.807

96. Камзин, А.С. Магнитные нанокомпозиты оксид графена/магнетит + кобальтовый феррит (GrO/Fe3O4+CoFe2O4) для магнитной гипертермии ФТТ / А.С. Камзин, I.M. Obaidat, В.С. Козлов, Е.В. Воронина^. Narayanaswamy, I.A. Al-Omari // Физика твердого телаю -2021. -В.7. -С.900

97. Gabbasov, R. Mössbauer, magnetization and X-ray diffraction characterization methods for iron oxide nanoparticles / R. Gabbasov, M. Polikarpov, V. Cherepanov, M. Chuev,I.Mischenko, A. Lomov, A. Wang, V. Panchenko // J. Magn.Magn. Mater. -2015. - Vol.380. -P/111-116.

98. Vasil'eva, E.S. Mössbauer spectroscopy analysis of the phase composition of iron-based nanoparticles / Vasil'eva, O.V. Tolochko, V.G. Semenov,V.S.Volodin, D. Kim // Technical Physics Letters. - 2007. -Vol.33. Is. 1. -P.40-43.

99. Johnson, C.E. Mössbauer studies of stoichiometry of Fe3O4: characterization of nanoparticles for biomedical applications / C.E. Johnson, J.A. Johnson, H.Y. Hah, M. Cole, S. Gray, V.Kolesnichenko, P. Kucheryavy, G. Goloverda // HyperfineInteract. -2016. -Vol.237. Is.1. -P.27.

100. Bauminger, E.R. Study of the Low-Temperature Transition in Magnetite and the Internal Fields Acting on Iron Nuclei in Some Spinel Ferrites, Using Mossbauer Absorption / E.R. Bauminger, S.G. Cohen, A. Marinov, S. Ofer, E. Segal // Phys. Rev. -1961. -Vol.122. Is.5. -P.1447-1450.

101. Chuev, M. A. An efficient method of analysis of the hyperfine structure of gamma-resonance spectra using the Voigt profile / M. A. Chuev // Doklady Physics. -2011. -Vol.56. Is.6. -P.318.

102. Chuev, M.A. Mössbauer spectra of single-domain particles in a weak magnetic field / M.A. Chuev // J. Phys. Cond. Matter. -2008. -Vol.20. Is.50. -P.505201.

103. Chuev, M.A. Multilevel relaxation model for describing the Mössbauer spectra of nanoparticles in a magnetic field. Journal of Experimental and Theoretical Physics, - 2012. -Vol.114. Is.4. -P.609-630.

104. van der Woude, F. Hyperfine Magnetic Fields at Fe-57 Nuclei in Ferrimagnetic Spinels / F. van der Woude, G.A. Sawatzky // Phys. Rev. B, -1971. -Vol. 4. Is.9. -P.3159-3165.

105. Захарова, И.Н. Мессбауэровское исследование наночастиц маггемита Письма / И.Н. Захарова, М.А. Шипилин, В.П. Алексеев, А.М. Шипилин // Письма в ЖТФ, -2012. -Т.38. №2. -С.1-8.

106. M0rup, S. Spin Structures in Magnetic Nanoparticles / S. M0rup, E. Brok, C. Frandsen // J. Nanomater. -2013. -Vol.2013. -P.8

107. Chinnasamy, C.N. Magnetic Properties of Nanostructured Ferrimagnetic Zinc Ferrite / C.N. Chinnasamy, A. Narayanasamy, N. Ponpandian,K. Chattopadhyay, H. Guerault, J.-M. Greneche // J. Phys. Cond.Matter. -2000. -Vol.12. -P.7795-7805.

108. [70] 108 Камзин, А.С. Структура и свойства наночастиц CoXMn1-XFe2O4 в зависимости от количества ионов ^ (0< X< 1.0) / А.С. Камзин, I.M. Obaidat, В.Г. Семенов, V. Narayanaswamy, I.A. Al-Omari, B. Issa, И.В. Бурьяненко // ФТТ, -2022. Т.64. №6. -С. 712-723.

109. Sawatzky, G.A. Mossbauer Study of Several Ferrimagnetic Spinels / G.A. Sawatzky, F. Van derWoude, A.H. Morrish // Phys. Rev. -1969. -Vol.187. Is.2. -P.747-757.

110. Lima, E. Spin Disorder and Magnetic Anisotropy in Fe3O4 Nanoparticles / E. Lima, A.L. Brandl, A.D. Arelaro, G.F. Goya // J. Appl. Phys. -2006. -Vol.99. Is.8. -P.3908.

111. Coey, J.M.D. Noncollinear spin arrangement in ultrafine ferrimagnetic crystallites / J.M.D Coey // Phys. Rev. Lett. -1971. -Vol. 27 -P. 1140-1142.

112. Ferrari, S. Structural and Magnetic Properties of Zn Doped Magnetite Nanoparticles Obtained by Wet Chemical Method / S. Ferrari, J.C. Aphesteguy, F.D. // IEEE Transactions on Magnetics Saccone. -2015. -Vol.51 Is.6. -P.1-6.

113. P. Masina, T. Moyo, H.M.I. Abdallah. Synthesis, Structural and Magnetic Properties of ZnxMg1-xFe2O4 Nanoferrites / P. Masina, T. Moyo, H.M.I. Abdallah. // J. Magn. Magn. Mater. -2015. -Vol.381. -P.41-49.

114. Новые металлические материалы и способы их производства: учебное пособие / А.В. Рябов, К.Ю. Окишев. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. — 64 с.

115. Митин, А.В. Магнитные нанокристаллические металлические сплавы / А.В. Митин, К.Я. Шайдаров // Электротехника. — 2004. — №4. — С.55-58.

116. Jagielinski, T. Flash annealing of amorphous alloys / T. Jagielinski // IEEE Transactions on magnetics. — 1983. — Vol. MAG-19, №5. — P. 1925-1927.

117. Gibbs, M.R.J. D.C. Magnetic properties of metallic glasses after flash annealing / M.R.J. Gibbs, D.-H. Lee, J.E. Evetts // IEEE Transactions on magnetics. — 1984. — Vol. MAG-20, №5. — P. 1373-1375.

118. Kulik, T. Flash annealing nanocrystallization of Fe-Si-B-based glasses / T. Kulik, T. Horubala, H. Matyjaa // Materials Science and Engineering: A. — 1992. — Vol. 157, №1. — P. 107-112.

119. Allia, P. Nanostructured materials for soft magnetic applications produced by fast DC Joule heating / P. Allia, P. Tiberto, M. Baricco, M. Knobel, F. Vinai // IEEE Transactions on magnetics. — 1994. — Vol. 30, №6. — P. 4797-4799.

120. Штырков, Е.И. Локальный лазерный отжиг ионолегированных полупроводниковых слоев / Е.И. Штырков, И.Б. Хайбуллин, М.М. Зарипов, М.Ф. Галяутдинов, Р.М. Баязитов // Физика и техника полупроводников. — 1975. — Т. 9, №10. — С. 2000-2002.

121. Зарипов, М.М. Отжиг ионолегированных слоев под действием лазерного излучения / М.М. Зарипов, И.Б Хайбуллин., Е.И. Штырков // УФН. — 1976. — Т. 120, №4. — С. 706.

122. Двуреченский, А.В. Импульсный отжиг полупроводниковых материалов / А.В. Двуреченский, Г.А. Качурин, Е.В. Нидаев, Л.С. Смирнов. — М.:Наука, 1982. — 208 с.

123. Тагиров, Р.Б. Фотодесорбция адсорбированных газов в вакуумных объемах / Р.Б. Тагиров, М.А. Валидов, Н.А. Зюзин, Э.Т. Тальдаев, Н.И. Куксинский, С.А. Паймеров // Физика и техника вакуума. — Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1974. — C. 3-11.

124. Тагиров, Р.Б. Десорбционная способность некоторых источников света, установленных в вакуумируемых объемах / Р.Б. Тагиров, М.А. Валидов, Н.А. Зюзин, Э.Т. Тальдаев, Н.И. Куксинский, С.А. Паймеров // Физика и техника вакуума. — Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1974. — C. 155-158.

125. Назипов Р.А. Кристаллизация в аморфном сплаве системы Fe-Cu-Nb-Si-B под действием стационарного и импульсного отжига: специальность 01.04.07 «Физика конденсированного состояния»: диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / Назипов Руслан Айратович; Казанский (Приволжский) федеральный университет. - Казань, 2012. - 163 с.