Сверхструктурное упорядочение катионов Fe³⁺ и Mo⁵⁺ в Sr₂FeMoO_6-δ

Образец SFMO был cинтезирован из стехиометрической смеси: а) простых оксидов MoO₃, Fe₂O₃, SrCO₃ и b) прекурсоров SrFeO_3-х и SrMoO₄.

Намагниченность образцов SFMO синтезированных из простых оксидов SCO, FO, MO

В интервале 4.2 – 11К происходит резкое увеличение намагниченности на 2.37%, обусловленное наличием магнитных областей с низкой коэрцитивной силой и проявлением суперпарамагнетизма в них. Исходя из значений разности температур ΔТ=241(Т_В)-180(Т_max)=61К можно утверждать о большой магнитной неоднородности образцов.

Намагниченность образцов SFMO синтезированных из SFO и SMO

В интервале 4.2 – 11К происходит резкое увеличение намагниченности на 8.23%, обусловленное наличием магнитных областей с низкой коэрцитивной силой и проявлением суперпарамагнетизма в них. Исходя из значений разности температур ΔТ=305(Т_В)–265(Т_max)=40К можно утверждать о меньшей магнитной неоднородности у образца №2, чем у образца №1 .

Оптимизация режимов синтеза двойного перовскита SFMO из прекурсоров

Установлено поэтапное изменение скорости кристаллизации SFMO (β=dα/dt) с фиксированными скоростями нагрева. Повышая скорость нагрева можно добиться существенного увеличения амплитудных значений βmax =f(Т) со смещением их в сторону больших температур, тогда как значения β_max=f(α) практически неизменны.

Сравнительный анализ сверхструктурного упорядочения катионов Fe³⁺ и Mo⁵⁺ в SFMO

Рентгеновские спектры рефлексов образцов SFMO, синтезированных из: смеси MoO3, Fe2O3, SrCO3 (a), прекурсоров SrFeO3-х, SrMoO4 (b) и прекурсоров SrFeO3-х, SrMoO4 (c), с проведением этапных отжигов при vнагр=7deg/min до Т=1050К выдержка 5 ч, нагрев до 1350К выдержка 20ч (3).

Температурная зависимость намагниченности образцов, синтезированных из: смеси MoO₃, Fe2O₃, SrCO₃. (1), прекурсоров SrFeO_3-х, SrMoO₄ (2) и прекурсоров SrFeO_3-х, SrMoO_4-y, с проведением этапных отжигов при vнагр= 7deg/min до Т=1050К  выдержка 5 ч, нагрев до 1350К выдержка 20ч (3).

Влияние режимов отжига на микроструктуру пленок SFMO

Пленки напыленные в инертной среде Ar при v_n=7-9 нм/мин, остаточном давлении pост=10^-3Па и температуре подложки Т_п= 923 К, являются неоднофазными и обладают слабой адгезией к поверхности подложки (а). К формированию крупнозернистой и неоднородной структуры (b) приводит повышение температуры подложки Т_п= 1223 К при pO₂ = 10^-8 Па в течение 1 часа.

Пленки SFMO, напыленные со скоростью v_n=8 нм/мин и температурой подложки Т_п = 923 К в среде Ar с дополнительным отжигом в вакуумированных кварцевых ампулах в присутствии гетера при 1173 К и pO₂=10^-8 Пa в течение 1 часа характеризуются тетрагональной симметрией элементарной ячейки (I4/m) и имеют сверхструктурное упорядочение по катионам Fe/Mo.

Пленки SFMO со сверхструктурным упорядочением катионов Fe/Mo являются ферримагнетиками с Тс~368 К. Пленки имеют ΔТ=0 и Тв=29.8К, что указывает на наличие у них низко-коэрцитивных зерен с Нс→0 и реализацией в них суперпарамагнитного состояния.