zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2025-91-7-30-36zldm-2542Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯTESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. PHYSICAL METHODS OF TESTING AND QUALITY CONTROLИсследование кристаллической структуры гексагональных изотропных поликристаллических ферритов SrFe12О19, полученных методом радиационно-термического спеканияResearch of the crystal structure of hexagonal isotropic polycrystalline ferrites SrFe12О19 obtained by radiation-thermal sinteringКостишинВладимир ГригорьевичKostishinVladimir G.

Владимир Григорьевич Костишин,

119049, Москва, Ленинский просп., д. 4, стр. 1.

Vladimir G. Kostishin,

4, str. 1, Leninsky prosp., Moscow, 119049.

drvgkostishyn@mail.ruТрухановАлексей ВалентиновичTrukhanovAlexey V.

Алексей Валентинович Труханов,

119049, Москва, Ленинский просп., д. 4, стр. 1.

Alexey V. Trukhanov,

4, str. 1, Leninsky prosp., Moscow, 119049.

АлексеевАльберт АлександровичAlekseevAlbert A.

Альберт Александрович Алексеев,

141190, Московская обл., г. Фрязино, ул. Вокзальная, д. 2а.

Albert A. Alekseev,

2a, Vokzalnaya ul., Fryazino, Moscow obl., 141190.

ЩербаковСергей ВладиленовичShcherbakovSergey V.

Сергей Владиленович Щербаков,

141190, Московская обл., г. Фрязино, ул. Вокзальная, д. 2а.

Sergey V. Shcherbakov,

2a, Vokzalnaya ul., Fryazino, Moscow obl., 141190.

НалогинАлексей ГригорьевичNaloginAlexey G.

Алексей Григорьевич Налогин,

141190, Московская обл., г. Фрязино, ул. Вокзальная, д. 2а.

Alexey G. Nalogin,

2a, Vokzalnaya ul., Fryazino, Moscow obl., 141190.

МироновичАндрей ЮрьевичMironovichAndrey Yu.

Андрей Юрьевич Миронович,

119049, Москва, Ленинский просп., д. 4, стр. 1.

Andrey Yu. Mironovich,

4, str. 1, Leninsky prosp., Moscow, 119049.

ИсаевИгорь МагомедовичIsaevIgor M.

Игорь Магомедович Исаев,

119049, Москва, Ленинский просп., д. 4, стр. 1.

Igor M. Isaev,

4, str. 1, Leninsky prosp., Moscow, 119049.

КоробейниковМихаил ВасильевичKorobeinikovMikhail V.

Михаил Васильевич Коробейников,

630090, г. Новосибирск, просп. Акад. Лаврентьева, д. 11.

Mikhail V. Korobeinikov,

11, prosp. Akad. Lavrenteva, Novosibirsk, 630090.

МихайленкоМихаил АлександровичMikhailenkoMikhail A.

Михаил Александрович Михайленко,

630090, г. Новосибирск, ул. Кутателадзе, д. 18.

Mikhail A. Mikhailenko,

18, ul. Kutateladze, Novosibirsk, 630090

СысоевМаксим АлексеевичSysoevMaxim A.

Максим Алексеевич Сысоев,

119049, Москва, Ленинский просп., д. 4, стр. 1.

Maxim A. Sysoev,

4, str. 1, Leninsky prosp., Moscow, 119049.

СкорлупинГеоргий АлександровичSkorlupinGeorgy A.

Георгий Александрович Скорлупин,

119049, Москва, Ленинский просп., д. 4, стр. 1.

Georgy A. Skorlupin,

4, str. 1, Leninsky prosp., Moscow, 119049.

СкибоБорис МихайловичSkiboBoris M.

Борис Михайлович Скибо,

119049, Москва, Ленинский просп., д. 4, стр. 1.

Boris M. Skibo,

4, str. 1, Leninsky prosp., Moscow, 119049.

ТокинГеоргий МихайловичTokinGeorgy M.

Георгий Михайлович Токин,

119049, Москва, Ленинский просп., д. 4, стр. 1;

141190, Московская обл., г. Фрязино, ул. Вокзальная, д. 2а.

Georgy M. Tokin,

4, str. 1, Leninsky prosp., Moscow, 119049;

2a, Vokzalnaya ul., Fryazino, Moscow obl., 141190.

Национальный исследовательский технологический университет МИСИСРоссияNational Research Technological University MISISRussian FederationНПП «Исток» имени ШокинаРоссияShokin NPP «Istok»Russian FederationИнститут ядерной физики имени Будкера СО РАНРоссияBudker Institute of Nuclear Physics SB RASRussian FederationИнститут химии твердого тела и механохимии СО РАНРоссияInstitute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RASRussian FederationНациональный исследовательский технологический университет МИСИС; НПП «Исток» имени ШокинаРоссияNational Research Technological University MISIS; Shokin NPP «Istok»Russian Federation2025300720259173036Copyright © Костишин В.Г., Труханов А.В., Алексеев А.А., Щербаков С.В., Налогин А.Г., Миронович А.Ю., Исаев И.М., Коробейников М.В., Михайленко М.А., Сысоев М.А., Скорлупин Г.А., Скибо Б.М., Токин Г.М., 20252025Костишин В.Г., Труханов А.В., Алексеев А.А., Щербаков С.В., Налогин А.Г., Миронович А.Ю., Исаев И.М., Коробейников М.В., Михайленко М.А., Сысоев М.А., Скорлупин Г.А., Скибо Б.М., Токин Г.М.Kostishin V.G., Trukhanov A.V., Alekseev A.A., Shcherbakov S.V., Nalogin A.G., Mironovich A.Y., Isaev I.M., Korobeinikov M.V., Mikhailenko M.A., Sysoev M.A., Skorlupin G.A., Skibo B.M., Tokin G.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/2542

Функциональные характеристики стронциевых гексагональных ферритов, широко применяемых в приборостроении, существенно зависят от технологии их получения. В работе представлены результаты исследования кристаллической структуры гексагональных изотропных поликристаллических ферритов SrFe12O19. Образцы получали методом радиационно-термического спекания (РТС) в пучке быстрых электронов электронного ускорителя ИЛУ-6. Фазовый состав и параметры кристаллической решетки образцов контролировали методом рентгеновской дифрактометрии, рентгеновские спектры регистрировали на дифрактометре ДРОН-8 с использованием CoKα1-излучения, плотность объектов исследования определяли на электронных весах UW620H. Установлено, что полученные однофазовые образцы характеризуются пространственной группой P63/mmc (соответствует структуре гексагонального феррита). Для синтезированных образцов приведены зависимости параметров элементарной ячейки и объема от температуры и длительности спекания. Выявлен разнонаправленный характер изменения параметров кристаллической решетки, что свидетельствует об анизотропном искажении элементарной ячейки. Показано, что при РТС температура спекания играет значительно большую роль, чем время спекания. Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования приборов СВЧ-электроники и терагерцевой фотоники.

The functional characteristics of strontium hexagonal ferrites, widely used in instrument making, depend significantly on the technology of their production. The paper presents the results of studying the crystal structure of hexagonal isotropic polycrystalline ferrites SrFe12O19. The samples were obtained by radiation-thermal sintering (RTS) in a fast electron beam of the ILU-6 electron accelerator. The phase composition and crystal lattice parameters of the samples were controlled by X-ray diffractometry, the X-ray spectra were recorded on a DRON-8 diffractometer using CoKα1 radiation, the density of the objects of study was determined on a UW620H electronic balance. It was found that the obtained single-phase samples are characterized by the P63/mmc space group (corresponding to the structure of hexagonal ferrite). For the synthesized samples, the dependences of the unit cell parameters and volume on the temperature and duration of sintering are given. The multidirectional nature of the change in the parameters of the crystal lattice is revealed, which indicates anisotropic distortion of the unit cell. It is shown that in RTS the sintering temperature plays a much greater role than the sintering time. The results obtained can be used to improve microwave electronics and terahertz photonics devices.

радиационно-термическое спеканиеполикристаллический гексагональный феррит SrFe12О19параметры элементарной ячейкирентгеновская дифрактометриябыстрые электроныэлектронный ускорительradiation-thermal sinteringpolycrystalline hexagonal ferrite SrFe12О19unit cell parametersX-ray diffractometryfast electronselectron acceleratorРабота выполнена за счет средств проекта РНФ № 24-13-00268 (тема № 8219305).ReferencesЛетюк Л. М., Костишин В. Г., Гончар А. В. Технология ферритовых материалов магнитоэлектроники. — М.: МИСИС, 2005. — 352 с.Letyuk L. M., Kostishin V. G., Gonchar A. V. Technology of ferrite materials for magnetoelectronics. — Moscow: MISIS, 2005. — 352 p. [in Russian].Альтман А. Б., Гербер А. Н., Гладышев П. А. и др. Постоянные магниты. Справочник. — М.: Энергия, 1980. — 488 с.Altman A. B., Gerber A. N., Gladyshev P. A., et al. Permanent magnets. — Moscow: Énergiya, 1980. — 488 p. [in Russian].Устинов А., Кочемасов В., Хасьянова Е. Ферритовые материалы для устройств СВЧ-электроники. Основные критерии выбора / Электроника НТБ. 2015. № 8(00148). С. 86 – 92.Ustinov A., Kochemasov V., Khasyanova E. Ferrite materials for microwave electronics devices. Main selection criteria / Élektronika NTB. 2015. No. 8(00148). P. 86 – 92 [in Russian].Shalaby M., Peccianti M., Ozturk Ya., Morandotti R. A magnetic non-reciprocal isolator for broadband teraherz operation / Nature Communications. 2013. Vol. 4(1). No. 1558. P. 1 – 7. DOI: 10.1038/ncomms2572Shalaby M., Peccianti M., Ozturk Ya., Morandotti R. A magnetic non-reciprocal isolator for broadband teraherz operation / Nature Communications. 2013. Vol. 4(1). No. 1558. P. 1 – 7. DOI: 10.1038/ncomms2572Pullar R. Hexagonal ferrites: a review of the synthesis, properties and applications of hexaferrite ceramics / Prog. Mater. Sci. 2012. Vol. 57. No. 7. P. 1191 – 1334. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2012.04.001Pullar R. Hexagonal ferrites: a review of the synthesis, properties and applications of hexaferrite ceramics / Prog. Mater. Sci. 2012. Vol. 57. No. 7. P. 1191 – 1334. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2012.04.001Harris V. G. Modern Microwave Ferrites / IEEE Transactions on Magnetics. 2012. Vol. 48. No. 3. P. 1075 – 1104. DOI: 10.1109/tmag.2011.2180732Harris V. G. Modern Microwave Ferrites / IEEE Transactions on Magnetics. 2012. Vol. 48. No. 3. P. 1075 – 1104. DOI: 10.1109/tmag.2011.2180732Костишин В., Исаев И., Щербаков С. и др. Получение анизотропных гексаферритов для базовых слоев микрополосковых СВЧ-приборов методом радиационно-термического спекания / Восточно-европейский журнал передовых технологий. 2016. Т. 5. № 8(83). С. 32 – 39. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.80070Kostishyn V., Isaev I., Scherbakov S., et al. Obtaining anisotropic hexaferrites for the base layers of microstrip SHF devices by the radiation-thermal sintering / Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. Vol. 5. No. 8(83). P. 32 – 39 [in Russian]. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.80070Костишин В. Г., Налогин А. Г., Щербаков С. В. и др. Магнитные свойства поликристаллическогого Y3Fe5O12, полученного методом радиационно-термического спекания / Известия ЮЗГУ. 2018. Т. 8. № 1(26). С. 124 – 133.Kostishyn V. G., Nalogin A. G., Scherbakov S. V., et al. Magnetic properties of polycrystalline Y3Fe5O12 obtained by radiation-thermal sintering / Izv. YuZGU. 2018. Vol. 8. No. 1(26). P. 124 – 133 [in Russian].Васендина Е. А. Исследование магнитных свойств литийзамещенных феррошпинелей, синтезированных в пучке электронов / Современные проблемы науки и образования. 2013. № 5. С. 129 – 134.Vasendina E. A. Study of magnetic properties of lithium-substituted ferrospinels synthesized in an electron beam / Sovr. Probl. Nauki Obraz. 2013. No. 5. P. 129 – 134 [in Russian].Ауслендер В. Л., Брязгин А. А., Воронин Л. А. и др. Импульсные высокочастотные линейные ускорители электронов серии ИЛУ / Наука — производству. 2003. № 7. С. 11 – 17.Auslender V. L., Bryazgin A. A., Voronin L. A., et al. ILU series pulsed high-frequency linear electron accelerators / Nauka — proizvodstvu. 2003. No. 7. P. 11 – 17 [in Russian].Исаев И. М., Щербаков С. В., Костишин В. Г. и др. Особенности кристаллической структуры и текстуры изотропных и анизотропных поликристаллических гексагональных ферритов BaFe12O19, полученных методом радиационно-термического спекания / Известия вузов. 2017. Т. 20. № 3. С. 220 – 234. DOI: 10.17073/1609-3577-2017-3-220-234Isaev I. M., Shcherbakov S. V., Kostishin V. G., et al. Features of the crystal structure and texture of isotropic and anisotropic polycrystalline hexagonal ferrites BaFe12O19 obtained by radiation-thermal sintering / Izv. Vuzov. 2017. Vol. 20. No. 3. P. 220 – 224 [in Russian]. DOI: 10.17073/1609-3577-2017-3-220-234Lysenko E. N., Surzhikov A. R., Vlasov V. A., et al. Synthesis of substituted lithium ferrites under the pulsed and continuous electron beam heating / Materials Science. 2017. Vol. 392. P. 1 – 7. DOI: 10.1016/j.nimb.2016.11.042Lysenko E. N., Surzhikov A. R., Vlasov V. A., et al. Synthesis of substituted lithium ferrites under the pulsed and continuous electron beam heating / Materials Science. 2017. Vol. 392. P. 1 – 7. DOI: 10.1016/j.nimb.2016.11.042Суржиков А. П., Притулов А. М., Лысенко Е. Н. и др. Кинетический анализ радиационно-термического синтеза литий-цинковых ферритов / Современные проблемы науки и образования. 2012. № 3. С. 412.Surzhikov A. P., Pritulov A. M., Lysenko E. N., et al. Kinetic analysis of radiation-thermal synthesis of lithium-zinc ferrites / Sovr. Probl. Nauki Obraz. 2012. No. 3. P. 412 [in Russian].Суржиков А. П., Притулов А. М., Лысенко Е. Н. и др. Исследование синтеза литиевых ферритов методом термоанализа / XIX Международное совещание «Радиационная физика твердого тела»: сб. мат. — М.: ПМТ, 2009. С. 193 – 199.Surzhikov A. P., Pritulov A. M., Lysenko E. N., et al. Study of the synthesis of lithium ferrites by thermal analysis / XIX International Conf. «Radiation Physics of Solids»: coll. works. — Moscow: PMT, 2009. P. 193 – 199 [in Russian].Суржиков А., Лысенко Е., Власов В., Васендина Е. Твердотельный синтез литий-цинковых ферритов с помощью нагрева электронным пучком высокой энергии / 7-й Международный форум по стратегическим технологиям (IFOST): сб. мат. — Томск: ТПУ, 2012. DOI: 10.1109/ifost.2012.6357503Surzhikov A., Lysenko E., Vlasov V., Vasendina E. Solid-state synthesis of lithium-zinc ferrites by a high-energy electron beam heating / 7th International Forum on Strategic Technology (IFOST): coll. works. — Tomsk: TPU, 2012. DOI: 10.1109/ifost.2012.6357503Миронович А. Ю., Костишин В. Г., Аль-Хафаджи Х. И. и др. Исследование магнитных и структурных свойств ферритов BaFe12 – xCuxO19, полученных методом гидротермального синтеза / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2024. Т. 90. № 9. С. 39 – 47. DOI: 10.26896/1028-6861-2024-90-9-39-47Mironovich A. Yu., Kostishin V. G., Al-Khafaji H., et al. Study of magnetic and structural properties of BaFe12 – xCuxO19 ferrites obtained by hydrothermal synthesis / Industr. Lab. Mater. Diagn. 2024. Vol. 90. No. 9. P. 39 – 47 [in Russian]. DOI: 10.26896/1028-6861-2024-90-9-39-47Костишин В. Г., Вергазов Р. М., Меньшова С. Б. и др. Влияние легирующих добавок на магнитную и диэлектрическую проницаемости ферритов-шпинелей / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021. Т. 87. № 1. С. 30 – 34. DOI: 10.26896/1028-6861-2021-87-1-30-34Kostishin V. G., Vergazov R. M., Menshova S. B., et al. Effect of alloying additives on the magnetic and permittivity of spinel ferrites / Industr. Lab. Mater. Diagn. 2021. Vol. 87. No. 1. P. 30 – 34 [in Russian]. DOI: 10.26896/1028-6861-2021-87-1-30-34

The authors declare that there are no conflicts of interest present.