Исследование кристаллической структуры гексагональных изотропных поликристаллических ферритов SrFe₁₂О₁₉, полученных методом радиационно-термического спекания

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.

1. Летюк Л. М., Костишин В. Г., Гончар А. В. Технология ферритовых материалов магнитоэлектроники. — М.: МИСИС, 2005. — 352 с.

2. Альтман А. Б., Гербер А. Н., Гладышев П. А. и др. Постоянные магниты. Справочник. — М.: Энергия, 1980. — 488 с.

3. Устинов А., Кочемасов В., Хасьянова Е. Ферритовые материалы для устройств СВЧ-электроники. Основные критерии выбора / Электроника НТБ. 2015. № 8(00148). С. 86 – 92.

4. 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/ncomms2572

5. Pullar 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.2012.04.001

6. Harris V. G. Modern Microwave Ferrites / IEEE Transactions on Magnetics. 2012. Vol. 48. No. 3. P. 1075 – 1104. DOI: 10.1109/tmag.2011.2180732

7. Костишин 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: 10.15587/1729-4061.2016.80070

8. Костишин 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.

9. Васендина Е. А. Исследование магнитных свойств литийзамещенных феррошпинелей, синтезированных в пучке электронов / Современные проблемы науки и образования. 2013. № 5. С. 129 – 134.

10. 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.

11. 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: 10.17073/1609-3577-2017-3-220-234

12. Lysenko 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.2016.11.042

13. Суржиков 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.

14. 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.

15. 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.2012.6357503

16. Миронович 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: 10.26896/1028-6861-2024-90-9-39-47

17. Костишин 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: 10.26896/1028-6861-2021-87-1-30-34