Магнитные композиты на основе наноразмерных частиц MeOn-Fe2O3, интегрированных в диэлектрическую матрицу диоксида кремния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат наук Гареев, Камиль Газинурович

• Гареев, Камиль Газинурович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Гареев, Камиль Газинурович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Природа и основные виды магнитного упорядочения

1.2 Сложные виды магнитного упорядочения

1.3 Особенности магнитных свойств наноструктурированных 23 материалов

1.4 Основные методы химического синтеза и классы 31 получаемых материалов

1.5 Применение наноструктурированных магнитных материалов

1.6 Выводы по главе 3

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ГРУППЫ ЖЕЛЕЗА И ДИОКСИДА КРЕМНИЯ

2.1 Описание методики приготовления экспериментальных 39 образцов

2.2 Исследование микроструктуры и фазового состава образцов 44 на основе нанокристаллического а-оксида железа

2.3 Диагностика микроструктуры и магнитных характеристик композитов на основе систем МеОп-РегОз-БЮг

2.4 Выводы по главе

ГЛАВА 3. МИКРОСТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ Ме0п-Ее203-8Ю2 НА ОСНОВЕ

ФЕРРОШПИНЕЛЕЙ И ФЕРРОГРАНАТОВ

3.1 Изучение влияния состава исходного золя на процесс

формирования фаз феррошпинелей и феррогранатов методами рентгеновской и электронной дифракции

3.2 Исследование микроструктуры нанокомпозитов методом тепловой десорбции азота и атомно-силовой микроскопии

3.3 Измерение низко- и высокочастотных магнитных характеристики композитов на основе феррошпинелей и феррогранатов

3.4 Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПОЛУЧЕНИЕ И ДИАГНОСТИКА СВОЙСТВ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ НАНОЧАСТИЦ Fe0n-Si02

4.1 Анализ химического состава образцов на основе нанокристаллического магнетита методами рамановской спектроскопии, рентгеноспектрального микроанализа и спектрофотометрии

4.2 Исследование процессов агрегации коллоидных наночастиц

в магнитном поле методами РЭМ, АСМ и кондуктометрии

4.3 Анализ магнитных характеристик коллоидных растворов методами ЯМР-релаксометрии и магнитометрии

4.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Магнитные композиты на основе наноразмерных частиц MeOn-Fe2O3, интегрированных в диэлектрическую матрицу диоксида кремния»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время среди перспективных магнитных материалов следует выделить наноструктурированные композиты в виде слоев и коллоидных частиц, которые синтезируются химическими методами. Такие материалы могут использоваться в электронике и биомедицине в качестве поглотителей электромагнитной энергии, контрастирующих агентов для магнитно-резонансной томографии и препаратов гипертермической терапии.

Следует отметить, что применение наноструктурированных композитных слоев при решении таких задач, как электромагнитное экранирование, позволяет управлять частотными характеристиками магнитных потерь без изменения основного наполнителя (нано- или микрокристаллического феррита) благодаря изменению формы, размеров и дисперсии магнитных частиц, задаваемых немагнитным компонентом. Увеличение погонного затухания при использовании небольших (по массе) добавок высокодисперсных частиц, получаемых химическими методами, дает возможность существенно уменьшить массогабаритные показатели экранирующих слоев или, при сохранении толщины, достичь практически полного поглощения на частотах естественного ферромагнитного резонанса используемых ферритов.

Коммерческие препараты магнитных наночастиц, стабилизированных органическими или неорганическими оболочками, в последние годы широко используются при изучении свойств контрастирующих агентов для магниторезонансной томографии, адресной терапии и гипертермии. Применение химически синтезируемых модельных коллоидных частиц, обладающих новыми функциональными характеристиками, может существенно сократить расходы на этапе поисковых исследований в биомедицине.

Автор выражает свою благодарность Мошникову Вячеславу Алексеевичу, Кононовой Ирине Евгеньевне и всему коллективу кафедры.

Цель работы: разработка на основе золь-гель технологии процессов синтеза магнитных композитов, интегрирующих наноразмерные частицы Ме0п-Ре203 в объем и на поверхность диэлектрической аморфной матрицы диоксида кремния для их применения в качестве радиопоглощающих материалов и контрастирующих агентов биомедицинского назначения. Для достижения поставленной цели требуется решить следующие основные задачи:

1. Разработка технологии синтеза магнитных композитных слоев в виде наноразмерных частиц МеОп-Ре2Оз, интегрированных в матрицу диоксида кремния.

2. Разработка технологии синтеза магнитных коллоидных нанокомпозитов в виде кластеров диоксида кремния с оболочкой из наночастиц оксида железа.

3. Исследование структуры и химического состава синтезируемых магнитных композитов в виде слоев и коллоидных частиц.

4. Определение магнитных характеристик синтезируемых композитов.

5. Оценка возможности применения магнитных композитных слоев на основе наноразмерных частиц МеОп-Ре2Оз в аморфной диэлектрической матрице диоксида кремния в качестве радиопоглощающих материалов и . коллоидных частиц РеОп-ЗЮ2 как контрастирующих агентов биомедицинского назначения.

Объект исследования

Магнитные композиты на основе наноразмерных частиц МеОп-Ре2Оз, интегрированных в объем или на поверхность диэлектрической аморфной матрицы диоксида кремния, структура композитов и их магнитные свойства.

Методы исследования

• структура и химический состав: рентгеновская и электронная дифракция, рентгеноспектральный микроанализ, Оже-спектроскопия, растровая электронная и атомно-силовая микроскопия, тепловая десорбция азота на базе кафедры микро- и наноэлектроники, НОЦ «ЦМИД» и кафедры физической химии СПбГЭТУ «ЛЭТИ», спектроскопия комбинационного рассеяния на базе Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН;

• низко- и высокочастотные магнитные характеристики: вибрационная магнитометрия на базе Университета им. Т. Бати (г. Злин, Чехия), а также на базе «Центра диагностики функциональных материалов для медицины, фармакологии и наноэлектроники» при СПбГУ, измерение нелинейной компоненты намагниченности на базе Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова, измерение времен поперечной релаксации спинов протонов на базе кафедры физики СПбГЭТУ «ЛЭТИ», измерение магнитных потерь в микрополосковой линии на базе Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН) и эффективности электромагнитного экранирования на базе ООО «Инновационный магнитный центр».

Научная новизна работы состоит в том, что

1. Впервые показано, что получение магнитных композитов на основе наноразмерных частиц МеОп-БегОз как в виде тонких слоев, так и коллоидов может быть реализовано в рамках единого технологического подхода, в основе которого лежит общий принцип изменения базовых функциональных характеристик синтезируемых наноматериалов через интеграцию магнитных частиц с диэлектрической матрицей диоксида кремния при вариации ее структуры и процентного содержания в композите;

2. Обнаружено, что вариация процентного содержания диэлектрической аморфной матрицы диоксида кремния в составе композита позволяет управлять температурой формирования нанокристаллических ферритовых фаз и обеспечивает возможность существенного снижения температуры синтеза магнитных нанокомпозитов;

3. Экспериментально определены основные технологические факторы управления структурными параметрами и магнитными характеристиками синтезируемых композитов на основе наноразмерных частиц МеОп-РегОз, интегрированных в аморфную диэлектрическую матрицу диоксида кремния;

4. Установлено, что синтезированные неорганические коллоидные нанокомпозиты РеОп-БЮг отличаются от традиционных коллоидных систем на основе магнитных наночастиц с органической оболочкой сохранением остаточной намагниченности после снятия внешнего магнитного поля при обеспечении коллоидом седиментационной устойчивости и эффективности спин-спиновой релаксации протонов воды.

Достоверность полученных результатов обоснована сравнительным анализом экспериментальных данных, полученных с помощью широкого спектра современных методик исследования, контролем условий

эксперимента, взаимосвязью и логической последовательностью полученных

1

экспериментальных результатов, обоснованностью их интерпретации, а также использованием современных литературных источников.

Практическая значимость полученных в работе результатов

заключается в следующем:

1. Предложена технология получения наноструктурированных материалов с возможностью изменения в широких пределах их основных магнитных характеристик (намагниченность насыщения, магнитная проницаемость, коэрцитивная сила, частотная зависимость магнитных потерь), в основе управления которыми лежит выбор прекурсора оксида металла (с1- или /-элемент), содержание аморфной фазы Б Юг и режим термообработки;

2. Показана возможность создания новых композитных радиопоглощающих материалов с управляемой частотной характеристикой потерь и повышенным погонным затуханием в заданном диапазоне частот,

основанных на коммерчески доступных порошках ферритов с добавками высокодисперсного порошка 8Ю2, полученного золь-гель методом;

3. Полученные коллоидные растворы наночастиц РеОп-8Ю2 не уступают по ряду технических характеристик (седиментационная устойчивость, времена спин-спиновой релаксации протонов воды) коммерческим препаратам на основе органо-неорганических коллоидных магнитных композитов, при этом предлагаемая технология обеспечивает упрощение процесса производства наночастиц с сохранением остаточной намагниченности после снятия внешнего магнитного поля.

Научные положения, выносимые на защиту;

1. Эффективное управление магнитными свойствами композитов МеОп-Ре20з-8Ю2 с наноразмерными частицами ферритов может обеспечиваться путем изменения содержания прекурсора диоксида кремния в золе при сохранении соотношения между прекурсорами оксидов железа и двухвалентного металла.

2. Композиты на основе пористой матрицы диоксида кремния с инкапсулированными нанокристаллическими оксидами металлов подгруппы железа при температуре отжига 600 °С могут приобретать ферримагнитные свойства.

3. В условиях коллоидных растворов на основе композитов РеОп-8Ю2 возникновение магнитного гистерезиса связано с магнито статическим взаимодействием отдельных наночастиц РеОп, находящихся во внешней оболочке кластера 8Ю2, с образованием протяженных агрегатов из частиц РеОп-8Ю2, сохраняющих свою устойчивость после снятия магнитного поля.

Реализация результатов работы:

Результаты диссертационной работы использованы при подготовке учебного пособия (Гареев К.Г., Мирошкин В.П. Физические основы магнитных материалов: учеб. пособие / Под ред. В.П. Мирошкина. - СПб.:

Электронстандарт-Принт, 2014 г. 408 е.), лекционного курса и лабораторного практикума по дисциплине «Магнитная электроника».

Результаты работы использованы при выполнении научно-исследовательских работ в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., программы «У.М.Н.И.К.» Фонда содействию развития малых форм предприятий в научно-технической сфере, гранта РФФИ № 14-03-31534 и государственного контракта по теме ЦМИД-252. Получен акт об использовании результатов диссертационной работы в ООО «Инновационный магнитный центр» при реализации НИР по разработке радиопоглощающих покрытий.

Апробация результатов диссертационной работы. Результаты работы были представлены на следующих конференциях: XII, XIV Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике, 2010,2012 гг; Конференция по физике и астрономии для молодых ученых Санкт-Петербурга и Северо-Запада «ФизикА.СПб», 2011, 2012, 2013 гг; 13, 14, 15, 16-я научная молодежная школа по твердотельной электронике «Физика и технология микро- и наносистем», 2010-2013 гг; 66, 67, 68-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио, 2011-2013 гг.; VI Всероссийская конференция молодых учёных, аспирантов и студентов с международным участием «МЕНДЕЛЕЕВ-2012»; I и II конгресс молодых ученых в НИУ «ИТМО», 2012, 2013 гг.; IX Международная конференция и VIII Школа молодых ученых «Кремний-2012»; VIII Международная конференция «Аморфные и микрокристаллические полупроводники»; III Международная конференция «Наноструктурные материалы - 2012: Россия - Украина -Беларусь», 2012 гг.; 21st Int. Symp. «Nanostructures: Physics and Technology», 2013 г.; International Symposium and Summer School in Saint Petersburg "Nuclear Magnetic Resonance in Condensed Matter", 2013 г.; 10th International

Conference on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers, 2014 r.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 44 печатных работах, в том числе:

— в 16 статьях, опубликованных в научных журналах, рекомендованных в действующем списке ВАК;

— в 28 тезисах докладов на научных конференциях различного уровня.

Личный вклад автора включал разработку технологии получения магнитных нанокомпозитов двух видов, синтез экспериментальных образцов, анализ их кристаллической структуры методами рентгеновской и электронной дифракции, диагностику микроструктуры методом тепловой десорбции азота, участие в анализе образцов методами растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа, ЯМР-релаксометрии, вибрационной магнитометрии, измерении нелинейной компоненты намагниченности и диагностике электромагнитных экранирующих свойств, а также участие в обсуждении экспериментальных результатов и подготовке научных статей и тезисов докладов конференций.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. В диссертации содержится 102 рисунка, 14 таблиц и список цитированной литературы из 93 наименований. Общий объем диссертации составляет 150 страниц.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Природа и основные виды магнитного упорядочения

Обменные взаимодействия, имеющие место в магнитных материалах, можно классифицировать [1-5] так, как показано на рис. 1.1. В основе всех обменных сил лежит принцип запрета Паули (Р). В совокупности с силами кулоновского отталкивания электронов принцип Паули обусловливает возникновение обменного взаимодействия между ними (Е), которое в свою очередь может быть прямым (£)) или непрямым (/). В случае непрямого обмена волновые функции электронов удаленных друг от друга магнитных ионов не перекрываются, однако обменное взаимодействие осуществляется посредством электронных оболочек окружающих их немагнитных ионов. В зависимости от того, является ли данное вещество проводником или диэлектриком, косвенный обмен обеспечивают коллективизированные электроны (взаимодействие Рудермана-Киттеля-Касуя-Иосиды, РККИ, К) или лиганды соответственно. Косвенное обменное взаимодействие РККИ через коллективизированные электроны осуществляется с образованием асимметричной связи между квантовыми системами (взаимодействие Дзялошинского-Мории, ОМ\). При осуществлении спин-орбитального взаимодействия в лигандах тип косвенного обмена относится к взаимодействию Дзялошиского-Мории ОМ2.

К

Е-

ЮМ!

Рисунок 1.1- Иерархия обменных взаимодействий [4]

В результате прямого обменного взаимодействия магнитные моменты соседних ионов Зс/-металлов могут ориентироваться параллельно (Ре, №, Со), формируя ферромагнитное упорядочение. Антипараллельная ориентация в редкоземельных металлах соответствует антиферромагнитному упорядочению. Оксидные магнитные материалы, имеющие кристаллическую структуру обращенной шпинели, в том числе ферриты никеля, железа, марганца и другие, в основе своих магнитных свойств имеют косвенный

обмен между ионами 3¿/-металлов, которые разделены ионами кислорода.

1

Магнитные моменты подрешеток двух- и трехвалентных ионов направленны антипараллельно и не равны по величине, поэтому формируется ферримагнитный порядок. Платина, алюминий, медь и ряд других металлов в обычных условиях парамагнитны, то есть энергия обменного взаимодействия в них недостаточна для упорядочения магнитных моментов, хаотически ориентированных вследствие тепловых колебаний атомов. Диамагнетизм присущ всем веществам, так как обусловлен противодействием внутреннего поля, индуцированного наведенными токами, магнитному полю, прикладываемому извне. В обычных условиях диамагнитные свойства имеют полупроводники (ве, 81), графит, поваренная соль и другие вещества. Наиболее сильно диамагнетизм проявляется у сверхпроводников, что обусловлено отсутствием затухания наведенных токов [1-5].

Описанные виды магнитного упорядочения по-прежнему вызывают интерес исследователей. Авторами работы [6] экспериментально показано, что в системе Ьи(Со1.хА1х)2 при возрастании содержания алюминия

происходит переход зонный парамегнетизм - слабый ферромагнетизм -сильный ферромагнетизм. Эволюция магнитных свойств этой системы качественно объясняется в зонной модели увеличением плотности состояний на уровне Ферми при возрастании х

В обзоре [7] представлены основные результаты исследований линейной и нелинейной динамики доменной стенки. Данные экспериментов, полученные на поли- и монокристаллах и пленках с разным характером анизотропии, а также на магнитных наноструктурах, сопоставлены с выводами различных теоретических подходов. В частности, в обзоре [7] приведены результаты исследования движения доменной стенки в пленках замещенных гранатов (рис. 1.2).

Н, Э

Рисунок 1.2 - Зависимость скорости доменной стенки от амплитуды импульсов продвигающего поля для пленки системы (У,8т,Са)з(Ре,Се)5012. Разность между полем статического коллапса НМД и приложенным постоянным полем смещения составляет 4,5

Э[7]

Магнитные свойства 3¿/-металлов обусловлены коллективизированными электронами. Положительное обменное взаимодействие приводит к возрастанию магнитной восприимчивости электронного газа и

самопроизвольному магнитному упорядочению в системе коллективизированных электронов. Критерием ферромагнетизма является [8] формула Стонера:

Iv(Ef) > 1,

где /- коэффициент обменного взаимодействия, если он положителен, то обменное взаимодействие направлено на параллельную ориентацию магнитных моментов, v - плотность электронных состояний на уровне Ферми

ЕР.

Достаточно полно, по сравнению с работой K.M. Херда [4] описание видов магнитных структур в твердых телах дано в работе [9]. Следует отметить, что автор рассматривает как кристаллические, так и аморфные вещества с разным типом магнитного упорядочения, не проводя жесткого разграничения между ними. Так, ферримагнетик магнетит содержит две подрешетки, находящиеся в одинаковых эффективных обменных полях, вследствие чего температурная зависимость намагниченности напоминает аналогичную кривую для ферромагнетика. В то же время, в ферритах-гранатах различие в эффективных обменных полях разных подрешеток приводит к появлению точки компенсации - температуры, при которой намагниченности обеих подрешеток равны (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 — Температурная зависимость спонтанной намагниченности 1$ для ферримагнетика с температурой магнитной компенсации [9]

Как отмечает автор [9], физические механизмы, приводящие к образованию периодических магнитных структур, весьма сложны и неодинаковы. В наиболее простом случае образование спиральных магнитных структур объясняют конкуренцией положительных (ферромагнитных) обменных взаимодействий (обменный интеграл Ах > 0) между ближайшими магнитными слоями и отрицательных (антиферромагнитных) обменных взаимодействий (Л2 < 0) между слоями, следующими за ближайшими. В результате такой конкуренции и происходит поворот магнитных моментов на угол, определяемый отношением \А$А\.

1.2 Сложные виды магнитного упорядочения

K.M. Херд в обзоре [4] систематизировал разные виды магнитных структур в твердых телах в виде схемы, представленной на рис. 1.4. Приведенные четырнадцать типов магнетизма позволяют описать магнитное упорядочение в большинстве случаев.

Метамагнетизм характеризуется гораздо большим влиянием внешнего поля на магнитные моменты ионов, чем в классическом антиферромагнетике [4]. Магнитная упорядоченность метамагнетика аналогична таковой в антиферромагнетике, однако при увеличении внешнего поля в нем наблюдается магнитный переход из состояния со слабой намагниченностью в состояние с большей намагниченностью. В работе [10] определены условия метамагнитных переходов между парамагнитным и ферромагнитным состояниями и между слабым и нормальным ферромагнитным состояниями. Выражения для условий и критическое поле перехода определены на основе простой модели для системы свободных электронов и для комбинированной системы локализованных магнитных моментов и свободных электронов. Полученные результаты применены к TiBe2, YC02, Pd, сплавам редкоземельных и переходных металлов, например Co(S,Se)2 и др.

Рисунок 1.4 - Иерархия типов магнетизма, наблюдаемых в твердых телах [4]

В работе [11] автор анализирует гистерезис метамагнитных фазовых переходов между антиферро- и ферромагнитным состояниями, индуцированными магнитным полем. В условиях термодинамического равновесия пороговое значение магнитного поля обычно составляет 10...100 кЭ. При таких полях доменными эффектами можно пренебречь, а ширина гистерезиса АН, описывающего фазовый переход, определяется только неоднородностью намагниченности, которая позволяет системе пройти фазовый переход. Магнитокалорический эффект при этом незначителен и процесс перехода можно считать изотермическим [11].

В сперомагнитном состоянии [4,9] локализованные магнитные моменты испытывают сильные пространственные флуктуации. Проекция магнитного момента отдельного иона на выбранное направление при усреднении по времени не равна нулю, как и в ферромагнетике, но в среднем по макроскопическому объему магнитные моменты ориентированы хаотически. Размытый максимум магнитной восприимчивости позволяет зафиксировать переход к обычному парамагнетизму [9].

Коуи в работе [12] описал интерпретацию мессбауэровского спектра сперомагнитных материалов. Он показал, что объяснение магнитных свойств аморфных сплавов железа в терминах антиферромагнетизма требует введения одноосной анизтропии на уровне редкоземельных постоянных магнитов и на два порядка выше, чем в ферритах. И в силу отсутствия физического обоснования столь высокой анизотропии наиболее уместно использование сперомагнитной модели. В сперомагнетиках УРе2, ТЬРе2 и др. случайная ориентация спинов сохраняется несмотря на высокую концентрацию магнитных атомов, так как огромные кристаллические поля создают локальные оси легкого намагничивания, которые меняются по образцу случайным образом [13].

Асперомагнетизм соответствует хаотически размещенным в пространстве локализованным магнитным моментам, направления которых, ниже температуры упорядочения зафиксированы так, что имеются преимущественные ориентации, более вероятные, чем остальные. При этом существует спонтанная намагниченность вдоль оси, проекции отдельных моментов на которую в сумме не равны нулю [4,9]. Авторы [14] изучили в приближении молекулярного поля магнитную фазовую диаграмму по модели Гейзенберга с обменным взаимодействием между ближайшими соседями, знак которого меняется случайным образом. Зафиксирован переход из обычного ферромагнитного состояния в асперомагнитное, исследован характер ближнего магнитного порядка в рассматриваемых структурах.

Аморфный сплавы Ре83В17 обладает асперомагнитными свойствами при комнатной температуре, причем до 20% магнитных моментов не выстраиваются коллинеарно даже при индукции поля 4 Тл [15]. Также в работе использованы данные мессбауэровской спектроскопии для определения доли случайно ориентированных магнитных моментов. Автор [16] расширил спин-волновую теорию для асперомагнитного сплава, изложенную в работе Бхаттахарджи и др., добавив учет эффектов ближнего порядка, имеющих место в аморфных сплавах.

Сперимагнитная структура свойственна магнетикам, состоящим из двух (или более) магнитных подсистем, связанных между собой отрицательными обменными взаимодействиями, при наличии флуктуаций обменных и магнитокристаллических взаимодействий. Примерами веществ с подобным типом магнитного упорядочения являются аморфные соединения ТЬ-Бе, ТЬ-Со [9]. Так, в работе [17] изучен процесс намагничивания аморфного сперимагнитного диэлектрика. В основу была положена модель, состоящая из ионов со спинами 1А и 1 с перпендикулярно направленными полями. В качестве объекта исследования были выбраны аморфные ферриты со структурой шпинели. Были обнаружены некоторые характерные особенности процесса намагничивания, обусловленные параллельным или антипараллельным направлением намагниченности в подсистемах аморфного материала.

Сравнительные схематические изображения направления магнитных моментов ионов в веществах со сперо-, асперо- и сперимагнитной структурой приведены на рис. 1.5.

Для гелимагнитных веществ характерно изменение вектора намагниченности отдельных ионов по спирали. Примерами геликоидной структуры служат редкоземельные металлы Ей, ТЬ, Ву, Но, соединение МпАи2 и некоторые оксидные соединения. В атомных плоскостях, перпендикулярных оси геликоида, ионы имеют одинаково направленные магнитные моменты и образуют магнитный слой [4,9]. Одним из интересных

а

б

в

Рисунок 1.5 - Направление магнитных моментов ионов в сперомагнетиках (а), асперомагнетиках (б) и сперимагнетиках (в) [9]

объектов исследования гелимагнетизма является БеАБ. Так, в работе [18] методом мессбауровской спектроскопии при температуре жидкого азота были получены данные о сверхтонкой структуре. На основании этих данные средний магнитный момент был оценен в 0,30 цБ. Схематическое изображение геликоидальной структуры, изученной в работе [18], приведено на рис. 1.6. На рисунке обозначены только атомы железа (черные круги).

В работе [19] авторы исследовали микроволновый магнитоэлектрический эффект на основе резонансных мод магнитного вихря (скирмиона) в гелимагнитном мультиферроике. Как топологически устойчивый объект вращения спинов, магнитный скирмион представляет интерес в качестве подвижного источника электромагнитного поля, управляемого топологическим эффектом Холла и электрическим током. В [19] предложено повысить эффективность управления подобными наноразмерными текстурами спинов путем подачи резонансного воздействия. Для проведения экспериментов был использован кристалл мультиферроика Си208е03. В качестве подтверждения правильности выбранного пути авторы обнаружили невзаимный пространственный

дихроизм на резонансной частоте в диапазоне 1...2 ГГц, пропускаемые микроволны характеризовались различным поглощением, вызванным магнитоэлектрическим резонансом.

Замещенные гексаферриты также могут иметь геликоидную магнитную структуру. В работе [20] методами измерения намагниченности и нейтронной дифракции исследовано распределение катионов в системе Ваг^пь хМвх)2Ре12022. Монокристаллы содержали различное количество магния, доля х варьировалась от 0 до 1. С увеличением доли магния ионы железа стремились занять октаэдрические позиции с образованием нарушенной гелимагнитной структуры с большой и малой ферримагнитными ветвями. На основании данных расчета в приближении молекулярного поля были определены обменные интегралы и угол поворота спирали.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гареев, Камиль Газинурович, 2014 год

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Coey J.M.D. Magnetism and Magnetic Materials. Cambridge University Press, 2010. 625 p.

2. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Магнитные свойства вещества. М.: Мир, 1983. 302 с.

3. Преображенский А.А., Бишард Е.Г. Магнитные материалы и элементы. М.: Высш. шк., 1986. 352 с.

4. Херд К.М. Многообразие видов магнитного упорядочения в твердых телах // УФН. 1984. Т. 142, вып. 2. С. 331 - 355.

5. Buschow K.H.J., de Boer F.R. Phusics of Magnetism and Magnetic Materials. Kluwer Academic Publishers, 2003.182 p.

6. Габелко И.Л., Левитин P.3., Маркосян A.C., Снегирев В.В. Возникновение ферримагнетизма в зонном парамагнетизме LuCo2 при замещении кобальта алюминием // Письма в ЖЭТФ. 1987. Т. 45, вып. 7. С. 360-362.

7. Волков В.В., Боков В.А. Динамика доменной стенки в ферромагнетиках // ФТТ. 2008. Т. 50, вып. 2. С. 193-221.

8. Левитин Р.З. Магнетизм коллективизированных электронов // Сор. обр. журн. 1997. №6. С. 101-107.

9. Никитин С.А. Магнитные структуры в кристаллических и аморфных веществах // Сор. обр. журн. 1996. №11. С. 87-95.

10. Shimizu М. Itinerant electron metamagnetism // J. Physique. 1982. V. 43. P. 155-163.

11. Onyszkiewicz Z. Hysteresis of the Metamagnetic Phase Transitions // Phys. Stat. Sol. (b). 1978. V. 9. P. K131-K134.

12. Coey J.M.D. Interpretation of the Mossbauer spectra of speromagnetic materials // J. Phys.: Condens. Matter. 1993. V. 5. P. 7297-7300.

13. Fahnle M. Distribution of Magnetic Dipole Fields in Amorphous Ferromagnetic and Speromagnetic Alloys and in Crystalline and Amorphous Spin Glasses // Appl. Phys. 1980. V. 23. P. 267-272.

14. Medvedev M.V., Goryainova S.M. Asperomagnetism and Short-Range Magnetic Order in a Heisenberg Magnet with Random Exchange Bonds of Different Signs//Phys. Stat. Sol. (b). 1980. V. 98. P.143-154.

15. Harker S.J., Pollard R.J. Is iron-rich amorphous Fe-B asperomagnetic? // J. Phys.: Condens. Matter. 1989. V. 1. P. 8269-8273.

16. Kaneyoshi T. On the spin-wave theory of an amorphous asperomagnetic alloy // J. Phys. F: Metal Phys. 1979. V. 9, No. 2. P. L37-L39.

17. Kaneyoshi T., Jascur M. Magnetization process of an amorphous sperimagnetic insulator//J. Magn. Magn. Mat. 1992. V. 115. P. 217-222.

18. Haggstrom L., Gustavsson-Seide A., Fjellva H. A Mossbauer Study of Helimagnetie FeAs //Europhys. Lett. 1989. V. 9, Is. 1. P. 87-92.

19. Okamura Y., Kagawa F., Mochizuki M. et al. Microwave magnetoelectric effect via skyrmion resonance modes in a helimagnetie multiferroic // Nature Comm. 2013. V. 4. Article ID 2391.

20. Momozawa N., Nagao Y., Utsumi S. et al. Cation Distribution and Helimagnetie Structure of the Ba2(Zni_xMgx)2Fei2022 System as Revealed by Magnetization Measurements and Neutron Diffraction // J. Phys. Soc. of Japan. 2001. V. 70, No. 9. P. 2724-2732.

21.Baruchel J., Schlenker M., Sandonis J. Ferro-Helimagnetic Phase Coexistence Observed by Synchrotron Radiation and Neutron Topography in MnP //J. Physique. 1988. V. 49. P. C8-1891 - C8-1892.

22. Young A.P. Some recent developments in spin glasses // Pramana - J. Phys. 2005. V. 64, No. 6. P. 1087-1096.

23. Amit DJ., Gutfreund H., Sompolinsky H. Spin-glass models of neural networks // Pys. Rev. A. 1985. V. 32. No. 2. P. 1007-1018.

24. Härders T.M., Wells P. Magnetic satellites in mictomagnetic CuMn // J. Phys. F: Met. Phys. 1983. V. 13. P. 1017-1025.

25. Härders T.M., Hicks T.J., Smith J.H. Neutron scattering investigation of mictomagnetic CuMn alloys //J. Phys. F: Met. Phys. 1983. V. 13. P. 1263-1279.

26. Капеко Т., Sugawara J., Kamigaki K. et al. A mictomagnetic behavior of Cr7Se8 //J. Appl. Phys. 1982. V. 53. P. 2223-2225.

27. Mukhopadhyay A.K., Shull R.D., Beck P.A. Relaxation and Magnetic Clusters in Mictomagnetic Copper-Manganese Alloys // J. Less Comm. Met. 1975. V. 43. P. 69-82.

28. Schneider J., Handstein A., Hesske R. Mictomagnetic to Ferromagnetic Transition in Amorphous Ni-Fe Based Alloys // Phys. Stat. Sol. (a) 1978. V. 45. P. K47-K50.

29. Yoon I.T., Lee S., Shon Y. et al. Ferromagnetism in One Layer of Self-organized InMnAs Quantum Dots // J. Supercond. Nov. Magn. 2011. V. 24. P. 1393-1396.

30. Yoon I.T., Lee S., Shon Y. et al. Magnetic and optical properties of self-organized InMnAs quantum dots // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2011. V. 72. P. 181-184.

31. Буравлёв А.Д., Неведомский B.H., Убыйвовк E.B. и др. Квантовые точки (In,Mn)As: синтез методом молекулярно-пучковой эпитаксии и оптические свойства // ФТП. 2013. Т. 47, вып. 8. С. 1033-1036.

32. Ohno Н. Making Nonmagnetic Semiconductors Ferromagnetic // Science. 1998. V. 281. P. 951-956.

33. Орленко Ф.Е., Зегря Г.Г., Орленко E.B. Усиление парамагнитных эффектов при спиновом выстраивании в 20-полупроводниках // ЖТФ. 2008. Т. 78, вып. 8. С. 22-27.

34. Zhang Y.D., Budnick J.I., Hines W.A. et al. Effect of magnetic field on the superparamagnetic relaxation in granular Co-Ag samples // Appl. Phys. Lett., 1998. V. 72, No. 16. P. 2053-2055.

35. Shimada Т., Okuno J., Kitamura T. Chiral Selectivity of Unusual Helimagnetic Transition in Iron Nanotubes: Chirality Makes Quantum Helimagnets//Nano Lett. 2013. V. 13. P. 2792-2797.

36. Zubarev A.Yu., Ivanov A.O. On the theory of physical properties and phase transitions in ferrosmectics // Physica A. 2001. V. 291. P. 362-374.

37. Петраковская Э.А., Исакова В.Г., Баюков О.А., Великанов Д.А. Суперпарамагнетизм частиц магнетита в порошковом фуллерите С6о // ЖТФ. 2005. Т. 75, вып. 6. С. 117-120.

38. Фролов Г.И., Жигалов B.C., Жарков С.М. и др. Микроструктура и свойства наногранулированных пленок Co-Sm-О // ФТТ. 2003. Т. 45, вып. 12. С. 2198-2203.

39. Ильющенков Д.С., Козуб В.И., Яссиевич И.Н. Формирование доменов в пленках магнитных наночастиц со случайным распределением осей анизотропии // ФТТ. 2007. Т. 49, вып. 10. С. 1853-1857.

40. Гехт Р.С., Игнатченко В.А., Райхер Ю.Л., Шлиомис М.И. Магнитный резонанс изотропного суперпарамагнетика // ЖЭТФ. 1976. Т. 70, вып. 4. С. 1300-1311.

41.Bj0rnerud A. Johansson L. The utility of superparamagnetic contrast agents in MRI: theoretical consideration and applications in the cardiovascular system // NMR Biomed. 2004. V. 17. P. 465-477.

42. Waldmann O., Ruben M., Ziener U. et al. Supramolecular Co(II)-[2x2] Grids: Metamagnetic Behavior in a Single Molecule // Inorganic Chemistry. 2006. V. 45, No. 16. P. 6535-6540.

43. Баранов Д. А., Губин С. П. Магнитные наночастицы: достижения и проблемы химического синтеза // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные Технологии. 2009. Т. 1, № 1-2. С. 129-147.

44. Губин С. П., Кокшаров Ю. А., Хомутов Г. Б. и др. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства // Успехи химии. 2005. Т. 74, № 6. С. 539-574.

45. Нуеоп Т. Chemical synthesis of magnetic nanoparticles // Chem. Commun. 2003. Is. 8. P. 927-934.

46. Tartaj P., del Puerto Morales M., Veintemillas-Verdaguer S. et al. The preparation of magnetic nanoparticles for applications in biomedicine. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V. 36. P. R182-R197.

47. Такетоми С., Тикадзуми С. Магнитные жидкости. М.: Мир, 1993. 272

с.

48. Фертман В. Е. Магнитные жидкости: Справ, пос. Минск: Вышэйшая школа, 1988. 184 с.

49. Tartaj P., del Puerto Morales М., Veintemillas-Verdaguer S. et al. The preparation of magnetic nanoparticles for applications in biomedicine. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V. 36. P. R182-R197.

50. Першина А. Г., Сазонов А. Э., Мильто И. В. Использование магнитных наночастиц в биомедицине // Бюллетень сибирской медицины. 2008. №2. С. 70-78.

51. Lu А.-Н., Salabas Е. L., Schuth F. Magnetic Nanoparticles: Synthesis, Protection, Functionalization, and Application // Angew. Chem. Int. Ed. 2007. V.46. P. 1222-1244.

52. Buzea C., Pacheco Blandino I. I., Robbie K. Nanomaterials and nanoparticles: Sources and toxicity // Biointerphases. 2007. V. 2, Is. 4. P. MR17-MR172.

53. Зимина Т. M., Соловьев А. В., Лучинин В. В. и др. Исследование магнитных наносуспензий биомедицинского применения // Биотехносфера. 2011. №1-2. С. 62-72.

54. Hergt R., Dutz S., Muller R. et al. Magnetic particle hyperthermia: nanoparticle magnetism and materials development for cancer therapy // J. Phys.: Condens. Matter. 2006. V.18. P. S2919-S2934.

55. Богачев Ю. В., Марченко Я. Ю., Николаев Б. П. Исследования ЯМР контрастирующих свойств суперпарамагнитных наночастиц оксида железа // Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ». 2012. № 2. С. 10-15.

56. Wang F., Tang Y., Zhang В. et al. Preparation of novel magnetic hollow mesoporous silica microspheres and their efficient adsorption // J. of Coll. and Interf. Sci. 2012. V.386. P. 129-134.

57. Liu C., Shan Y., Zhu Y. et al. Magnetic monolayer film of oleic acid-stabilized Fe304 particles fabricated via Langmuir-Blodgett technique // Thin Sol. Films. 2009. V. 518. P. 324-327.

58. Russo P., Aciemo D., Palomba M. et al. Ultrafine Magnetite Nanopowder: Synthesis, Characterization, and Preliminary Use as Filler of Polymethylmethacrylate Nanocomposites // J. of Nanotech. 2012. V. 2012. Article ID 728326.

59. Rosensweig R.E. Theory for stabilization of magnetic colloid in liquid metal // J. of Magn. and Magn. Mat 1999. V. 201. P. 1-6.

60. Soleimani H., Abbas Z., Yahya N. et al. Reflection and Transmission Coefficient of Yttrium Iron Garnet Filled Polyvinylidene Fluoride Composite Using Rectangular Waveguide at Microwave Frequencies // Int. J. Mol. Sci. 2012. V. 13. P. 8540-8548.

61. Keating K., Knight R., Tufano K.J. Nuclear magnetic resonance relaxation measurements as a means of monitoring iron mineralization processes // Geophys. Res. Let. 2008. V. 35. P. L19405.

62. Rinck P. A. Magnetic Resonance in Medicine. The Basic Textbook of the European Magnetic Resonance Forum. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1993. 246 p.

63. Na H. B., Song I. C., Hyeon T. Inorganic Nanoparticles for MRI Contrast Agents // Adv. Mater. 2009. V. 21. P. 2133-2148.

64. Chen D.-X., Sun N., Huang Z.-J. et al. Experimental study on T2 relaxation time of protons in water suspensions of iron-oxide nanoparticles: Effects of polymer coating thickness and over-low 1/T2 // J. of Magn. and Magn. Mat. 2010. V. 322. P. 548-556.

65. Chen T.-J., Cheng T.-H., Chen C.-Y. Targeted Herceptin-dextran iron oxide nanoparticles for noninvasive imaging of HER2/neu receptors using MRI // J. Biol. Inorg. Chem. 2009. V. 14. P. 253-260.

66. Nikolaev B.P., Marchenko Ya.Yu., Yakovleva L.Yu. et al. Magnetic Epidermal Growth Factor Conjugate for Targeted Delivery to Grafted Tumor in Mouse Model // IEEE Trans, on Magn. 2013. V.49, N. 1. P. 429-435.

67. Галанов А. И., Юрмазова Т. А., Савельев Г. Г. и др. Разработка магнитоуправляемой системы для доставки химиопрепаратов на основе наноразмерных частиц железа // Сибирский онкологический журнал. 2008. №3(27). С. 50-57.

68. Schwalbe М., Buske N.. Vetterleinr М. et al. The Carboxymethyl Dextran Shell is an Important Modulator of Magnetic Nanoparticle Uptake in Human Cells // Z. Phys. Chem. 2006. V. 220. P. 125-131.

69. Brinker, C. J. Sol-Gel Science. The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing. San Diego: Academic Press, 1990. 908 p.

70. Мошников B.A., Таиров Ю.М., Хамова T.B., Шилова О.А.Золь-гель технология микро- и нанокомпозитов . Учебное пособие. СПб: «Лань», 2013. 304 с.

71. Штольц А.К., Медведев А.И., Курбатов Л.В. Рентгеновский анализ микронапряжений и размера областей когерентного рассеяния в поликристаллических материалах. Екатеринбург. ГОУ-ВПО УГТУ-УПИ, 2005. 23 с.

72. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. 2-е изд. М.: Химия, 1975. 512

с.

73. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов / Л. И. Миркин; ред. Я. С. Уманский. - М.: Физматлит, 1961. 863 с.

74. Диаграммы состояния двойных и многокомпонетных систем на основе железа: Справоч. изд. / Банных О. А., Будберг П. Б., Алисова С. П. и др. М.: Металлургия, 1986. 440 с.

75. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т. / Под общ. ред. Н. П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996 - 2000 гг.

76. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Выпуск первый. Двойные системы. Торопов Н. А., Барзаковский В. П., Лапин В. В., Курцева Н. Н. Изд. «Наука», Ленингр. отд., Л., 1969. 822 с.

77. Грачева И.Е., Мошников В.А.. Наноматериалы с иерархической структурой пор: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011. 105 с.

78. Диаграммы состояния систем тугоплавких оксидов: Справочник под ред. Галахова Ф.Я. Вып. 5. Двойные системы. Ч. I / Институт химии силикатов им. И. В, Гребенщикова АН СССР. - Л.: Наука, 1985. 284 с.

79. Massart R. Preparation of Aqueous Magnetic Liquids in Alkaline and Acidic Media // IEEE transactions on magnetics. 1981. V. 17, Is. 2. P. 1247-1248.

80. Kim W., Suh C.-Y., Cho S.-W. et al. A New Method for the Identification and Quantification of Magnetite-Maghemite Mixture Using Conventional X-ray Diffraction Technique // Talanta. 2012. V. 94. P. 348-352.

81. Slavov L., Abrashev M.V., Merodiiska T. et al. Raman spectroscopy investigation of magnetite nanoparticles in ferrofluids // J. of Magn. Magn. Mat. 2010. V. 322, Is. 14. P. 1904-1911.

82. Lutsev L.V., Kazantseva N.E., Tchmutin I.A. et al. Dielectric and Magnetic Losses of Microwave Electromagnetic Radiation in Granular Structures with Ferromagnetic Nanoparticles // Journal of Physics: Condensed Matter. 2003, V.15, No. 22, pp. 3665-3681.

83. Lutsev L., Yakovlev S., Castel V., Brosseau C. Spin wave dynamics in magnetoelectric Ni/ВаТЮз nanocomposites // Journal of Physics D: Applied Physics. 2010. V.43, No. 32. P. 325302.

84. Kong I., Ahmad S.H., Abdullah M.H. et al. Magnetic and microwave absorbing properties of magnetite-thermoplastic natural rubber nanocomposites // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2010. V. 322. P. 3401-3409.

85. Haneda K., Morrish A.H. Magnetite to Maghemite Transformation in Ultrafine Particles // J. de Phys. 1977. V. 38, Is. 4. P. Cl-321.

86. Sidhu P.S. Transformation of Trace Element-Substituted Maghemite to Hematite I I Clays and Clay Miner. 1988. V. 36, Is. 1. 31-38.

87. Jubb A.M., Allen H.C. Vibrational spectroscopic characterization of hematite, maghemite and magnetite, thin films produced by vapor deposition // Appl. Mater. Interf. 2010. V. 2. P. 2804-2812.

88. Bang J.H., Suslick K.S. Sonochemical Synthesis of Nanosized Hollow Hematite // J. Am. Chem. Soc. 2007. V. 129.2242-2243.

89. Shliomis M.I. Magnetic fluids // Sov. Phys. Usp. 1974. V. 17, Is. 2. P. 153-169.

90. Ryzhov V.A., Lazuta A.V., Molkanov P.L. et al. Comparative Study of Heterogeneous Magnetic State above Tc in Lao^Sro.isCoCb Cobaltite and Ьао.кзЗго.пМпОз Manganite // J. of Magn. and Magn. Mat. 2012. V. 324. P. 34323436.

91. Фаррар Т., Беккер Э. Импульсная и фурье-спектроскопия ЯМР. Пер. с англ. М.: Мир, 1973.166 с.

92. Вашман А.А., Пронин И.С. Ядерная магнитная релаксационная спектроскопия. М.: Энергоатомиздат, 1986. 232 с.

93. Rudnev V., Ustinov A., Lukiyanchuk I. et al. Magnetic Properties of Plasma Electrolytic Iron-Containing Oxide Coatings on Aluminum and Simulation of Demagnetizing Process // Sol. St. Phen. 2011. V. 289. P. 168-169.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

Статьи в научных журналах из перечня изданий, рекомендуемых ВАК:

1. Gracheva I.E., Olchowik G., Gareev K.G. et al. Investigations of nanocomposite magnetic materials based on the oxides of iron, nickel, cobalt and silicon dioxide (Исследование нанокомпозитных магнитных материалов на основе оксидов железа, никеля, кобальта и диоксида кремния) // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2013. V. 74. P.656-663.

2. Bogachev Yu.V., Chernenco Ju.S., Gareev K.G. et al. The Study of Aggregation Processes in Colloidal Solutions of Magnetite-Silica Nanoparticles by NMR Relaxometry, AFM, and UV-Vis-Spectroscopy (Изучение процессов агрегации в коллоидных растворах наночастиц магнетит - диоксид кремния методами ЯМР-релаксометрии, АСМ и УФ-БИК спектрофотометрии) // Appl. Magn. Reson. 2014. V.45. No. 3. P. 329-337.

3. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Альмяшев В.И., Мошников В.А. Получение и анализ порошков-ксерогелей с нанофазой гематита // Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета ЛЭТИ. 2011. №5. С. 26-32.

4. Тарасов С.А., Грачева И.Е., Гареев К.Г. и др. Атомно-силовая микроскопия и фотолюминесцентный анализ пористых материалов на основе оксидов металлов // Известия высших учебных заведений. Электроника. 2012. №2(94). С. 21-26.

5. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Мошников В.А. и др. Фазообразование и процессы, протекающие в системе Er203-Fe203-Si02 // Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета ЛЭТИ. 2012. №5. С. 16-23

6. Грачева И.Е., Гареев К.Г., Мошников В.А., Альмяшев В.И. Исследование нанокомпозиционных материалов с иерархической структурой

на основе системы Y-Fe-Si-0 // Наносистемы: физика, химия, математика. 2012. Т. 3. № 5. С. 111-124.

7. Грачева И.Е., Гареев К.Г., Мошников В.А. и др. Исследование нанокомпозиционных материалов на основе оксидов эрбия и железа, полученных в условиях спинодального распада и нуклеофильного роста // Физика и химия обработки материалов. 2012. № 6. С. 58-64.

8. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Казанцева Н.Е. и др. Исследование продуктов золь-гель-процессов в многокомпонентных оксидных системах, протекающих с образованием магнитных нанокомпозитов // Нано- и микросистемная техника. 2012. № 10. С. 5-10.

9. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Мошников В.А. Золь-гель-технологии направленного синтеза нанокомпозитов на основе наноразмерных магнитных частиц в порах изолирующей диэлектрической матрицы // Нано- и микросистемная техника. 2013. №2. С. 9-14.

10. Грачева И.Е., Мошников В.А., Гареев К.Г. Исследование магнитных пленочных нанокомпозитов и порошков ксерогелей, синтезированных золь-гель методом // Физика и химия стекла. 2013. Т. 39, №3. С. 460-472.

11. Богачев Ю.В., Гареев К.Г., Матюшкин Л.Б. и др. Исследование суспензии наночастиц магнетита методами фотометрии и ЯМР-релаксометрии // ФТТ. 2013. Т. 55, вып. 12. С. 2313-2317.

12. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Мошников В.А. Золь-гель синтез и исследование магнитных нанокомпозитов системы Fe2O3-NiO-C03O4-SiO2 // Физика и химия стекла. 2013. Т. 39. №5. С. 774-781.

13. Кононова И.Е., Гареев К.Г., Мошников В.А. и др. Самосборка фрактальных агрегатов системы магнетит-диоксид кремния в постоянном магнитном поле // Неорганические материалы. 2014. Т. 50. №1. С. 75-81.

14. Гареев К.Г., Лучинин В.В., Мошников В.А. Магнитные наноматериалы, получаемые химическими методами // Биотехносфера. 2013. № 5(29). С. 2-13.

15. Гареев К.Г. Структура и магнитные свойства композитов на основе нанокристаллических ферритных фаз, получаемых золь-гель методом // Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета ЛЭТИ. 2014. № 3. С. 3-7.

16. Альмяшев В.И., Гареев К.Г., Ионин С.А. и др. Исследование структуры, элементного и фазового состава композитных слоев Ге304-8Ю2 методами растровой электронной микроскопии, рамановской спектроскопии и тепловой десорбции азота // ФТТ. 2014. Т. 56, вып. 11. С. 2086-2090.

Тезисы докладов конференций:

1. Гареев К.Г., Кадикеева А.Н., Грачева И.Е. Исследование наноструктурированных материалов на основе оксида железа, обладающих магнитными и газочувствительными свойствами, методами нанодиагностики // Тезисы докладов XII Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург, 25-29 октября 2010 г. Изд-во СПбГПУ. С. 62.

2. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Кадикеева А.Н. Создание и диагностика наноструктурированных материалов на основе оксида железа // Тезисы докладов 13-й научной молодежной школы по твердотельной электронике «Физика и технология микро- и наносистем» 12-13 ноября 2010 г., Санкт-Петербург (г. Зеленогорск). С. 29.

3. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Кадикеева А.Н. Создание золь-гель методом наноматериала на основе оксида железа // 66-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио, Санкт-Петербург, 19-29 апреля 2011 г. Труды конференции. С. 299-300.

4. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Мошников В.А. Диагностика нанокомпозишых материалов на основе оксидов металлов подгруппы железа // Труды IV Всероссийской школы-семинара студентов, аспирантов и молодых учёных

по направлению «Диагностика наноматериалов и наноструктур» 12 - 16 сентября 2011 г. Рязань. Т. 3. С.185-187.

5. Гареев К.Г., Грачева И.Е. Магнитные наноматериалы на основе оксидов металлов подгруппы железа // Тезисы докладов конференции по физике и астрономии для молодых ученых Санкт-Петербурга и Северо-Запада «ФизикА.СПб», 26-27 октября 2011 года. Изд-во СПбГПУ. С.44-45.

6. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Котова А.Д., Мошников В.А. Исследование магнитных нанокомпозитов на основе оксидов металлов, полученных золь-гель методом // Тезисы докладов 14-й научной молодежной школы по твердотельной электронике «Физика и технология микро- и наносистем» 24 - 25 ноября 2011 г., Санкт-Петербург. С. 51.

7. Гареев К.Г., Кайралиева Т.Г., Шалапанов A.A., Грачева И.Е. Золь-гель синтез наноматериалов на основе ферритов-гранатов // Тезисы докладов 14-й научной молодежной школы по твердотельной электронике «Физика и технология микро- и наносистем» 24 - 25 ноября 2011 г., Санкт-Петербург. С. 50.*

8. Гареев К.Г., Грачева И.Е. Исследование фазового состава и микроструктуры ферритового нанокомпозита // Тезисы докладов VI Всероссийской конференции молодых учёных, аспирантов и студентов с международным участием «МЕНДЕЛЕЕВ-2012» 3-6 апреля 2012 г., Санкт-Петербург. Секция 4 «Физическая химия». С. 233-234.

9. Гареев К.Г., Грачева И.Е. Исследование структуры и свойств наноматериалов на основе ферритов-шпинелей, полученных золь-гель методом // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. 10-13 апреля 2012 года, Санкт-Петербург. Вып. 2. С. 382-383.

10. Гареев К.Г., Кайралиева Т.Г., Грачева И.Е. Получение композиционных материалов на основе оксидов железа, эрбия, иттрия и диоксида кремния золь-гель методом // 67-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио, 19-27 апреля 2012 г. Труды конференции. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2012. С. 210-211.

П.Гареев К.Г., Грачева И.Е., Кайралиева Т.Г., Мошников В.А. Исследование структуры и морфологии пленок ферритов, полученных золь-гель методом на подложках кремния // IX Международная конференция и VIII Школа молодых ученых «Кремний-2012».Санкт-Петербург, 9-13 июля 2012 г. Книга тезисов. С. 349.

12. Грачева И.Е., Мошников В.А., Гареев К.Г. и др. Физико-химические особенности получения многокомпонентных оксидов методом золь-гель технологии // VIII Международная конференция "Аморфные и микрокристаллические полупроводники". Санкт-Петербург, 2-5 июля 2012 г. Тезисы докладов. С. 342-345.

13. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Мошников В.А. Получение и анализ магнитных нанокомпозитов на основе ферритовых систем // Труды V Всероссийской школы-семинара студентов, аспирантов и молодых учёных по направлению «Диагностика наноматериалов и наноструктур» 17-20 сентября 2012 г. Рязань. Т. 3. С.164-168.

14. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Мошников В.А. Получение и анализ структуры биосовместимых магнитных наноматериалов на основе металлооксидов // Тезисы докладов конференции по физике и астрономии для молодых ученых Санкт-Петербурга и Северо-Запада «ФизикА.СПб», 2425 октября 2012 года. Изд-во СПбГПУ. С.44-45.

15. Гареев К.Г., Ионин С.A. Obtaining of aqueous suspensions and coatings based on ferrite systems (Получение водных суспензий и покрытий на основе ферритовых систем) // Тезисы докладов 15-й научной молодежной школы по твердотельной электронике «Физика и технология микро- и наносистем» 8-9 октября 2012 г. Санкт-Петербург. С. 47-48.

16. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Мошников В.А. Анализ структуры и свойств нанокомпозиционных материалов на основе ферритов // III Международная конференция «Наноструктурные материалы - 2012: Россия -Украина - Беларусь». Санкт-Петербург, 19-22 ноября 2012г. Тезисы докладов. С. 221.

17. Гареев К.Г., Ионин С.А., Грачева И.Е. Получение биосовместимого нанокомпозита на основе системы Fe304-Si02 // Тезисы докладов XIV Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике, Санкт-Петербург, 26-30 ноября, 2012 г. Изд-во СПбГПУ. С. 88.

18. Гареев К.Г., Грачева И.Е., Мошников В.А. Исследование нанокомпозиционного материала на основе ферритовых систем // Материалы Международной научно-технической конференции INTERMATIC — 2012. Москва. 3-7 декабря 2012 г. С. 127-130.

19. Гареев К.Г., Ионин С.А. Исследование суспензий наночастиц магнетита, стабилизированных диоксидом кремния // Сборник тезисов докладов И конгресса молодых ученых. 9-12 апреля 2013 года, Санкт-Петербург. С. 244-245.

20. Gareev K.G., Matyushkin L.B. Investigation of magnetite suspensions stabilized by porous silica (Исследование суспензий магнетита, стабилизированных пористым кремнеземом) // 21st Int. Symp. «Nanostructures: Physics and Technology» Proceedings. Saint Petersburg, Russia, June 24-28.2013. P. 121-122.

21. Bogachev Yu.V., Chernenco Ju.S., Gareev K.G. et al. Study of NMR relaxation in suspensions of magnetite-silica nanocomposites (Изучение ЯМР-релаксации в суспензиях нанокомпозитов магнетит-кремнезем) // International Symposium and Summer School in Saint Petersburg "Nuclear Magnetic Resonance in Condensed Matter". P. 69.

22. Гареев К.Г., Ионин C.A. Коллоидные наночастицы оксида железа как перспективный материал гибкой печатной электроники // Тезисы докладов 16-ой научной молодежной школы с международным участием "Материалы и технологии гибкой электроники", 11-12 ноября 2013. СПб. С. 52.

23. Соболева Е.А., Кононова И.Е.,.., Гареев К.Г. и др. Диагностика сенсорных гибридных наноматериалов на основе пористого кремния //

Сборник трудов VI Всероссийской школы-семинара студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «Диагностика наноматериалов и наноструктур». Рязань, 16-20 сентября. С. 117-121.

24. Альмяшев В.И., Богачев Ю.В., Гареев К.Г. и др. Исследование коллоидных растворов магнетита, стабилизированного нанодисперсным диоксидом кремния // Сборник трудов IV научно-технической конференции «Методы создания, исследования микро- наносистем и экономические аспекты микро- и наноэлектроники». 4-6 июня 2013. Пенза: Приволжский Дом знаний. С. 40-43.

25. Гареев К.Г., Ионин С.А., Кононова И.Е. Исследование водных дисперсий магнитных наночастиц, стабилизированных пористым диоксидом кремния // 68-я научно-техническая конференция, посвященная Дню радио. 18-26 апреля 2013 г. Труды конференции. Санкт-Петербург. 2013. С. 255-256.

26. Гареев К.Г., Кононова И.Е., Мошников В.А., Налимова С.С. Исследование влияния постоянного магнитного поля на процессы агрегации в коллоидных растворах магнетита // ФизикА.СПб. Тезисы докладов Российской молодежной конференции по физике и астрономии, 23-24 октября 2013 года. СПб, Издательство Политехнического университета. С. 79-81.

27. Гареев К.Г., Кононова И.Е., Мошников В.А. Синтез и исследование коллоидных растворов наночастиц магнетита // Материалы Международной научно-технической конференции INTERMATIC - 2013. Москва. 2-6 декабря 2013 г. С. 95-99.

28. Chernenco Yu.S., Gareev K.G., Ionin S.A. et al. Study of aggregation of magnetic microcarrier based on Si02 by NMR relaxometry and conductometry (Изучение агрегации магнитного микроносителя на основе диоксида кремния методами ЯМР-релаксометрии и кондуктометрии) // 10th International Conference on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers -Dresden, Germany. 10-14 June 2014. Book of Abstracts. P. 65.

ООО «Инновационный Магнитный Центр»

Юридический адрес и Фактический адрес -194223, г. Санкт-Петербург, ул. Курчатова, д. 9, т/ф: 297 39 84 ИНН 7802324933 КПП 780201001 СЖПО 76278519 ОКАТО 40265561000

Комиссия в составе:

председатель: Голубков Алексей Григорьевич, канд. техн. наук, научный руководитель ООО «Инновационный магнитный центр»;

члены комиссии: Карликова Полина Евгеньевна, главный технолог, Кияшко Владимир Владимирович, ведущий инженер, составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы «Магнитные композиты на основе наноразмерных частиц МеОх-Ре2РЗ. интегрированных в диэлектрическую матрицу диоксида кремния», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук, были использованы в процессе научно-исследовательской работы в ООО «Инновационный магнитный центр» при разработке радиопоглощающих покрытий для частотного диапазона 2...5 ГГц в виде технических предложений по оптимизации состава покрытий на основе магнитных композитов с диэлектрической матрицей БЮ2 с целью повышения их экранирующих свойств.

Использование результатов диссертационной работы позволило обеспечить погонное затухание покрытий свыше 10 дБ/мм и достигнуть требуемого уровня затухания электромагнитной волны при использовании покрытии меньшей толщины.

Тяхов

АКТ

об использовании результатов

кандидатской диссертационной работы Гареева Камиля Газинуровича

Председатель комиссии:

Члены комиссии: