Сборник статей о магнитах и магнетизме
6 Дек
Последнее период повышенную заинтересованность ученых вызывают соединения редкоземельных элементов. Лантаноиды имеют конфигурацию внешнего электронного слоя 5d 1 6s 2 или 6s 2 ; от лантана к лютецию изменяется число 4f -электронов, которые не участвуют в образовании химических связей.Электроны на внешнем слое не сильно экранированы от заряда ядра, что обуславливает явление лантаноидного сжатия. Подобные уникальные электронные свойства делают халькогениды и оксисульфиды РЗЭ многообещающими материалами для применения в качестве постоянных магнитов, а кроме того флуоресцентных материалов.
Синтез монодисперсных наночастиц халькогенидов лантаноидов является довольно сложной задачей. Ученые из Бейджинского Университета (University of Beijing) Фенг Джао и Сонг Гао (Feng Zhao, Song Gao) разработали результативный способ синтеза нанокристаллов сульфида и оксосульфида европия, основанный на пиролизе металлоорганических соединений РЗЭ. В качестве прекурсора был выбран фенантролин-диэтилдитиокарбамат европия Eu(Phen)(Ddtc) 3, так как в нем стабилизирован Eu(II).
В восстановительной атмосфере Eu(Phen)(Ddtc) 3 разлагается до EuS, тот, что на воздухе окисляется до оксосульфида Eu2O2S. В качестве растворителя во избежание агрегации и преждевременного окисления наночастиц использовался олеиламин. Контролировать габарит наночастиц удалось путем изменения температуры проведения синтеза и концентрации мономеров. При низких температурах (ниже 200 & 730;С) синтезируемые частицы плохо кристаллизованы.
Было установлено, что оптимальными температурами для получения полиэдрических и кубических наночастиц являются 260 и 280 & 730;С соответственно. За счет увеличения количества центров зародышеобразования, повышение концентрации мономеров приводит к уменьшению размера получаемых кристаллов. При использовании в качестве ПАВ олеиновой кислоты за счет селективной адсорбции на 001 грани синтезируются короткие наностержни, либо весьма тонкие нанопластины.
Полученные коллоидные наночастицы были благополучно использованы для создания самоорганизованных наноструктур, макроскопические свойства которых определяются не только индивидуальными свойствами составляющих ее частиц, но и их взаимодействием между собой и со слоями органических молекул, заключенными в структуру.
Оставьте комментарий