RAS Chemistry & Material ScienceЖурнал неорганической химии Russian Journal of Inorganic Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-457X
  • ISSN (Online) 3034-560X

THE INFLUENCE OF HEAT TREATMENT CONDITIONS ON THE PRODUCTION OF ULTRAFINE IRON-ERBIUM GARNET POWDERS USING ANION RESIN EXCHANGE PRECIPITATION

PII
10.31857/S0044457X24120055-1
DOI
10.31857/S0044457X24120055
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 69 / Issue number 12
Pages
1721-1732
Abstract
Iron-erbium garnet is characterised by low magnetic losses, relatively high magnetisation, high thermal stability and it is used in radio electronics, computing, laser and microwave technology. This work proposes a method for the preparation of nanostructured Er3Fe5O12 powders, including the anion-exchange resin coprecipitation of erbium and iron(III) ions and further temperature treatment of the products. Optimal conditions for anion exchange resin precipitation of a stoichiometric highly active precursor were determined and the influence of the heat treatment regime on the formation process and stability of erbium ferrite-garnet nanoparticles was investigated. The resulting nanomaterials were characterised by X-ray phase analysis, electron microscopy, thermal analysis and Mossbauer spectroscopy. This synthesis method ensures the formation of iron-erbium garnet with a particle size of 26 ± 4 nm at a temperature of 800℃. The established patterns can be used to develop new methods for the synthesis of rare earth compounds with a garnet structure.
Keywords
анионообменный синтез железо-эрбиевый гранат нанопорошки
Date of publication
17.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
14

References

  1. 1. Ristic M., Nowik I., Popovic S. et al. // Mater. Lett. 2003. V 57. № 16-17. Р. 2584. https://doi.org/10.1016/S0167-577X (02)01315-0
  2. 2. Lataifeh M.S., Mahmood S., Thomas M.F. // Phys. B: Condens. Matter. 2002. V. 321. № 1-4. Р. 143. https://doi.org/10.1016/S0921-4526 (02)00840-2
  3. 3. Pavasaryte L., Katelnikovas A., Momot A. et al. // J. Lumin. 2019. V. 212. Р. 14. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2019.04.005
  4. 4. Cornelissen L.J., Liu J., Duine R.A. et al. // Nat. Phys. 2015. V. 11.№ 12. Р. 1022. https://doi.org/10.1038/nphys3465
  5. 5. Boudiar T., Payet-Gervy B., Blanc-Mignon M.-F. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2004. V. 284. Р. 77. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2004.06.046
  6. 6. Tholkappiyan R., Vishista K. // Appl. Surf. Sci. 2015. V. 351. Р. 1016. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.05.193
  7. 7. Petrov D. //J. Chem. Thermodyn. 2015. V. 87. Р. 136. https://doi.org/10.1016/j.jct.2015.03.005
  8. 8. Nakamoto R., Xu B., Xu C. et al. // Phys. Rev. B. 2017. V. 95. № 2. Р. 024434. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.024434
  9. 9. Momma K., Izumi F. // J. Appl. Crystallogr. 2011. V. 44. № 6. Р. 1272. https://doi.org/10.1107/S0021889811038970
  10. 10. Tomasello B., Mannix D., Geprags S. et al. // Ann. Phys. (NY). 2022. V. 447. Р. 169117. https://doi.org/10.1016/j.aop.2022.169117
  11. 11. Maignan A., Singh K., Simon Ch. et al. // J. Appl. Phys. 2013. V. 113. № 3. https://doi.org/10.1063/1.4776716
  12. 12. Zheng J., Fu Q., Chen X. et al. //J. Mater. Sci. - Mater. Electron. 2021. V. 32.№ 1. Р. 290. https://doi.org/10.1007/s10854-020-04775-9
  13. 13. Bsoul I., Olayaan R., Lataifeh M. et al. // Mater. Res. Express. 2019. V. 6. №7. Р. 076114. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab198b
  14. 14. Ristic M., Popovic S., Music S. et al. // J. Alloys Compd. 1997. V 256. № 1-2. Р. 27. https://doi.org/10.1016/S0925-8388 (96)02951-9
  15. 15. Patron L., Carp O., Mindru I. et al. //J. Therm. Anal. Calorim. 2008. V. 92. № 1. Р. 307. https://doi.org/10.1007/s10973-007-8839-4
  16. 16. Xu H., Yang H., Lu L. // J. Mater. Sci. - Mater. Electron. 2008. V. 19.№ 6. Р. 509. https://doi.org/10.1007/s10854-007-9372-8
  17. 17. Shaiboub R.E., Ibrahim N.B. // J. Nanosci. 2014. V. 2014. P. 158946. https://doi.org/10.1155/2014/158946
  18. 18. Tsidaeva N., Nakusov A., Khaimanov S. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11.№ 4. Р. 972. https://doi.org/10.3390/nano11040972
  19. 19. Пашков Г.Л., Сайкова С.В., Пантелеева М.В. и др. // Теор. основы хим. технологии. 2016. Т. 50. № 4. С. 575.
  20. 20. Сайкова С.В., Киршнева Е.А., Фадеева Н.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 2. С. 158.
  21. 21. Сайкова С.В., Пантелеева М.В., Киршнева Е.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 10. С. 1191.
  22. 22. Ivantsov R., Evsevskaya N., Saikova S. et al. // Mater. Sci. Eng. B. 2017. V. 226. Р. 171. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2017.09.016.
  23. 23. Пашков Г.Л., Сайкова С.В., Пантелеева М.В. и др. // Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. № 8. С. 77.
  24. 24. Пашков Г.Л., Сайкова С.В., Пантелеева М.В. и др. // Стекло и керамика. 2013. № 70. С. 225.
  25. 25. Пашков Г.Л., Сайкова С.В., Пантелеева М.В. и др. // Стекло и керамика. 2014. № 71. С. 57.
  26. 26. Kimizuka N., Yamamoto A., Ohashi H. et al. //J. Solid State Chem. 1983. V. 49.№ 1. Р. 65. https://doi.org/10.1016/0022-4596 (83)90217-7
  27. 27. Kanke Y., Navrotsky A. // J. Solid State Chem. 1998. V. 141. № 2. Р. 424. https://doi.org/10.1006/jssc.1998.7969
  28. 28. Glasser L. //J. Chem. Thermodyn. 2014. V. 78. Р. 93. https://doi.org/10.1016/j.jct.2014.06.013
  29. 29. Opuchovic O., Kareiva A., Mazeika K. et al. //J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 422. Р. 425. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.09.041
  30. 30. Сайкова С.В., Пашков Г.Л., Пантелеева М.В. Реакционно-ионообменные процессы извлечения цветных металлов и синтеза дисперсных материалов. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2018. 198 c.
  31. 31. Шапиро С.А. Аналитическая химия. М.: Высшая школа, 1973. С. 344.
  32. 32. Spahiu K., Bruno J. A selected thermodynamic database for REE to be used in HLNW performance assessment exercises. Cerdanyola: MBT Tecnologia Ambiental, 1995. Р. 91. https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/28/019/28019633.pdf?r=1
  33. 33. Evsevskaya N., Pikurova E., Saikova S.V. et al. // ACS Omega. 2020. V. 5. № 9. Р. 4542. https://doi.org/10.1021/acsomega.9b03877
  34. 34. Saikova S., Pavlikov A., Karpov D. et al. // Materials. 2023. V. 16. № 6. Р. 2318. https://doi.org/10.3390/ma16062318
  35. 35. Tretyakov Y.D., Sorokin V.V., Kaul A.R. et al. // J. Solid State Chem. 1976. V. 18. № 3. P. 253. https://doi.org/0.1016/0022-4596 (76)90104-3
  36. 36. Dabrowa J., Cieslak J., Zajusz M. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2021. V. 41. № 6. Р. 3844. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2020.12.052
  37. 37. Mohaidat Q.I., Lataifeh M., Mahmood S.H. et al. //J. Supercond. Nov. Magn. 2017. V. 30. Р. 2135. https://doi.org/10.1007/s10948-017-4003-y
  38. 38. Gutlich P., Bill E., Trautwein A.X. Mossbauer Spectroscopy and Transition Metal Chemistry: Fundamentals and Applications. Springer Science & Business Media, 2010. Р. 569.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library