Магнетизм нанопорошков легированного диоксида циркония

Abstract

Исследована магнитная восприимчивость нанопорошков составов (mol.%) ZrO₂ + 3Y₂O₃ и ZrO₂ + 3Y₂O₃ + 2Cr₂O₃ + 0.5Pr₂O₃. Нанопорошки обоих составов были монофазными, соответствовали тетрагональной модификации и имели примерно одинаковый размер частиц, равный 11-12 nm. Магнитная восприимчивость χ измерялась в поле 8.6 kOe в диапазоне температур 293-1200 К. Обнаружено, что температурная зависимость магнитной восприимчивости сложнолегированного нанопорошка диоксида циркония, содержащего кроме Y ионы Cr и Pr, имеет вид, характерный для парамагнетиков. Для порошка, легированного только Y, обнаруживается зависимость χ(Т), характерная для диамагнетика. Оценка величины магнитного момента образцов с Cr и Pr дает ~ 0.4μB. Установлено, что магнитная восприимчивость сложнолегированных образцов имеет максимум в интервале 430–680 K, который, вероятно, связан с парамагнитным вкладом Cr и Pr в суммарную магнитную восприимчивость.

Magnetic susceptibility of ZrO₂ + 3 mol.% Y₂O₃ and ZrO₂ + 3 mol.% Y₂O₃ + 2 mol.% Cr₂O₃ + 0.5 mol.% Pr₂O₃ nanopowders was investigated. Both compositions were monophase, corresponded to tetragonal modification and had approximately alike size of particles equal to 11-12 nm. Magnetic susceptibility χ was measured in the magnetic field of 8.6kOe within the range of temperatures 293-1200 K. It has been revealed that temperature dependence of χ for complex doped zirconia’s powders, containing Cr and Pr ions, except from Y ones, has the paramagnetic form. For the powder doped only with Y the temperature dependence of χ has the diamagnetic form. Evaluation of magnetic moment of samples with Cr and Pr gives pm ~ 0.4μB. It was found that magnetic susceptibility of complex doped samples has a maximum in the interval 430–680 K, it is probably connected with the paramagnetic contribution of Cr and Pr to total magnetic susceptibility