PDF《！＂#$% &' 纳米颗粒的结构、磁性以及离子迁移》

随温度的升高, %# B %$ 增大/ 当温度高于 =?'

( 时, %# B %$ 随温度升高而减小/ )*-.?@= 可表示为 ()*&

-.2 ;

&

) # ()*2 ;

&

-.2 A &

) $ @= / 这里的 &

表示从 # 位迁移到 $ 位的 -.'

A 的数目 (同 样也是从 $ 位迁移到 # 位的 )*? A 的数目) / 利用 # 位、 $ 位的吸收峰面积比对应离子占位为 [2%] %# %$

9 (2 ;

&

) '

# (2 A &

) '

$ , (2) 式中 '

# , '

$ 分别为 # 位、 $ 位-.'

A 的无反冲分数/ 在 不太低的温度下, 即 B $C %0+ 时无反冲分数有下列 公式: '

( )9 .DE ;

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( )F $ ? ( ) / (?) (?) 式也可以表示为 G3'

9 ;

>

( )F $ 这里, 为吸收体的温度, $为吸收体的德拜温度/ 图+为纳米颗粒中 # 位、 $ 位的 G3* 随温度 的变化关系, * 代表 # 位、 $ 位总的吸收 峰面积, 且*正比于无反冲分数 '

/ 从图 + 可以看 到, (H) 图中各数值点的分布近似直线/利用 ('

) 式对 图中各点进行拟合, 得到$#

9 >

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= (, $$

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(/ 而对于块体材料有$#

9 &

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9 ?=$ ( [22] /纳米材料的德拜温度比块体材料要小, 说明在纳米颗粒中原子的结合强度变弱/ 对于>

2+>

物理学报++ 卷图纳米颗粒 的变温穆斯堡尔谱 (,) (-) !! 比! 小很多, 因此由 (/) 式可知, 随温度 的升高, #! 比# 下降得更快, 则#

0 #! 会随温度的升 高而提高, 这就解释了图 '

中在较低温度时 $

0 $! 随温度升高而增加的趋势1 * /

2 3 /! 期王丽等:纳米颗粒的结构、 磁性以及离子迁移 图 纳米颗粒 的变温穆斯堡尔谱 (-) (.) 根据得到的 $ / $# 的结果, 可以求出材料 ( #% $%0

1 % ) ( #0

1 % $%0

2 % ) # '

( 中离子的迁移率 % 随 温度的变化关系 (图3) 4在较高温度 ( &

5 (&

! ,) 时, $%!

2 从 位迁移到 # 位 (即 (0) 式中 % 增大导致 ! / !# 减小) 4从图

3 可以发现, 在温度 &

5 (&

! , 时铁 离子发生迁移, 其%值增加, 说明温度的增加会导 致 纳米颗粒的离子发生迁移, 这与块体材 料的趋势是符合的 [00]

4 但是在块体材料中, 测量温 度&

6(** , 时, 迁移率 % 基本趋近于零, 说明在该 温度范围内 是完全的反尖晶石结构4 而在 我们用溶胶凝胶法制备的纳米颗粒中, 只有温度 &

7 !&

! ,,

&

7 (&

! , 时%才为零, 当温度 &

!!** , 时, 纳米颗粒中的 % 值是变化的4 根据 的穆斯堡尔谱测量结果, 可以 研究超精细参数随温度的变化, 图+为超精细场 '

8 随温度的变化4从图 + 可以看到, 超精细场 '

8 随温 )

0 9

3 物理学报99 卷图纳米颗粒中的 ! 位与 位吸收峰的面积比 #! ( # 随温度 $ 的变化 图 纳米颗粒中的 *+% 随温度 $ 的变化 (,) ! 位, (-) 位 度的升高而降低.在低温下, 铁磁体和亚铁磁体的自 发磁化强度遵守 $/(&

定理 [0&

] , 但在温度升高时, 用简 单的自旋波理论计算的 &

( $) 偏差就比较大, 因此 必须考虑到高次项, 即饱和磁化强度满足下列关系: 图1纳米颗粒中的离子迁移率 '

随温度 $ 的变化 图2纳米颗粒超精细场 (3 随温度 $ 的变化 &

($) &

(4)

5 0

6 )$/(&

6 *$)(&

, 也可以表示为 (+ ($)5 (+ (4) [0

6 )$/(&