Сташко Н. В. Синтез, структура та фізико-хімічні властивості полікристалічного залізо-ітрієвого гранату

У дисертаційній роботі комплексом методів диференціально-термічного аналізу, ІЧ-спектроскопії та Х-променевого структурного аналізу детально вивчено процес золь-гель синтезу нанодисперсного залізо-ітрієвого гранату. Виявлено, що на процес отримання гранатової структури впливають рН розчину вихідних компонентів, атмосфера та температура відпалу. Розвинена поверхня вихідної оксидної системи, отриманої із розчину з рівнем рН=1 дала змогу отримати високодисперсний залізо-ітрієвий гранат при температурі подальшого ізотермічного відпалу 973 К в атмосфері статичного повітря. Виявлено, що при ізотермічному відпалі в діапазоні температур 973-1373 К формується мезопориста структура, основний внесок в пористий об'єм якої вносять пори з розмірами 5 та 30 нм з поступовим зникненням менших пор з підвищенням температури відпалу. Розміри блоків когерентного розсіяння відпалених зразків змінюються в діапазоні 40-80 нм. Магнітна мікроструктура отриманого залізо-ітрієвого гранату характеризується наявністю нееквівалентних позицій йонів заліза в окта- і тетрапідгратці гранату, що зумовлено дефектністю по кисню. Намагніченість насичення зразків зростає з підвищенням температури відпалу. Вперше використано нанодисперсний залізо-ітрієвий гранат як катодний матеріал літієвого джерела струму. Макет літієвого джерела струму, сформований на основі гранату, отриманого при 973 К володіє питомою ємністю 500 А·год/кг.