УТОЧНЕНИЕ АТОМНОЙ И МАГНИТНОЙ СТРУКТУРЫ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ ВаFе_(12-x)In_xO_(19) (x=0.1-1.2) МЕТОДОМ ДИФРАКЦИИ НЕЙТРОНОВ

摘要

Методом дифракции нейтронов проведены структурные исследования твердых растворов бариевых ферритов BaFe_(12_x)ln_xO_(19) с частичным замещением ионов железа диамагнитными ионами индия (х — 0.1—1.2). Экспериментальные исследования керамических образцов выполнены при комнатной температуре на дифрактометре высокого разрешения, что позволило получить прецизионную информацию об изменениях кристаллической и магнитной структур, а также микроструктурных параметров. Проведено сопоставление расчетных моделей кристаллической структуры составов BaFe_(12_x)ln_xO_(19) в рамках двух пр. гр. Р6_3/ттс и Р6_3тс. Твердые растворы бариевых ферритов сохраняют гексагональный тип кристаллической структуры во всем исследованном интервале концентраций индия, а их ферримагнитная структура описывается моделью Гортера с ориентацией магнитных моментов ионов железа вдоль гексагональной оси. В бариевых ферритах, частично замещенных ионами индия, обнаружена спонтанная поляризация. Полный магнитный момент, приходящийся на формульную единицу, уменьшается по мере замещения ионов железа диамагнитными ионами индия. Наблюдается увеличение микродеформаций в кристаллитах с ростом концентрации ионов In, что связано с возрастающим беспорядком системы в результате статистического распределения по магнитным подрешеткам диамагнитных ионов индия.%Structural investigations of solid solutions of BaFe_(12_x)ln_xO_(19) barium ferrites partially substituted with indium ions (x = 0.1 — 1.2) have been carried out with neutron diffraction method. Experimental investigations of ceramic samples have been performed at room temperature using high resolution neutron diffractometer that allowed receiving a precision information about changes of crystal and magnetic structures as well as micro-structural parameters. The refinement of crystal structure of composition BaFe_(12_x)ln_xO_(19) has been carried out in the framework of two space groups P6_3/mmc and Р6_3тс. Solid solutions of barium ferrites preserve hexagonal type of crystal structure in all concentration range. Their ferrimagnetic structure is well described by Goiter's model where magnetic moments are ordered along c-axis. The spontaneous polarization has been found out in barium hexaferrites partially substituted with indium ions. The total magnetic moment per formula unit decreases as the amount of diamagnetic In ions is increased. The increase of microstresses in crystallites with increasing of amount In ions has been explained by rising disorder of system because of statistical distribution of diamagnetic ions in magnetic sublattices.