Darstellung neuer Ferrite

Magnetische Materialien

Ferrite sind meist ferrimagnetische Keramiken, die oft eisenhaltig sind und durch ihre physikalischen Eigenschaften großes Interesse geweckt haben. Diese prädestinieren sie in der Anwendung beispielsweise als Permanentmagnete oder Mikrowellenabsorber. Diese Eigenschaften hängen von der Struktur und der Zusammensetzung der Verbindung ab. So können die magnetischen Eigenschaften durch iso- oder aliovalente Substitution der Eisen(III)-Kationen beeinflusst werden.[1-6] Durch Kombination verschiedener ein- bis sechswertiger Kationen können zudem verschiedene Strukturtypen dargestellt werden, die sich in der Stapelfolge wiederkehrender Blöcke – genannt S-, R- und T-Block – entlang der kristallographischen c-Achse unterscheiden.[5-9] Diese Blöcke bestehen aus jeweils zwei, drei oder vier hexagonalen Sauerstoffschichten. In diesen Blöcken bilden diese Anionen verschiedene Koordinationspolyeder. Neben Oktaedern werden auch Tetraeder (S- und T-Block) oder trigonale Bipyramiden (R-Block) besetzt.

Wir forschen an der Auswirkung verschiedener Substitutionen auf die Eigenschaften von Ferriten sowie an der Entdeckung neuer Ferritstrukturen.

 

 (c)
Elementarzelle mit Blick entlang [010] [8] (oben) und magnetische Hysteresemessungen (unten links) des V-Typ-Ferrits mit der Zusammensetzung (Ba,Pb)Fe7,1Ti1,9O15, wobei der Einkristall unterschiedlich im Magnetfeld positioniert ist, sowie Kristalle und REM-Aufnahmen von BaFe12−xTixO19 [2] (unten rechts).

[1] S. Nemrava, D. A. Vinnik, Z. Hu, M. Valldor, C.-Y. Kuo, D. A. Zherebtsov, S. A. Gudkova, C.-T. Chen, L. H. Tjeng, R. Niewa, Inorg. Chem. 2017, 56, 3861.

[2] D. A. Vinnik, D. A. Zherebtsov, L. S. Mashkovtseva, S. Nemrava, N. S. Perov, A. S. Semisalova, I. V. Krivtsov, L. I. Isaenko, G. G. Mikhailov, R. Niewa, Cryst. Growth Des. 2014, 14, 5834.

[3] D. A. Vinnik, D. A. Zherebtsov, L. S. Mashkovtseva, S. Nemrava, A. S. Semisalova, D. M. Galimov, S. A. Gudkova, I. V. Chumanov, L. I. Isaenko, R. Niewa, J. Alloys Compd. 2015, 628, 480.

[4] D. A. Vinnik, D. A. Zherebtsov, L. S. Mashkovtseva, S. Nemrava, A. K. Yakushechkina, A. S. Semisalova, S. A. Gudkova, A. N. Anikeev, N. S. Perov, L. I. Isaenko, R. Niewa, Mater. Chem. Phys. 2015, 115, 99.

[5] L. Shlyk, S. Strobel, T. Schleid, R. Niewa, Z. Krystallogr. 2012, 227, 545.

[6] S. Nemrava, L. Link, Z. Hu, B. Blaschkowski, S.-C. Liao, H.-J. Lin, C.-T. Chen, T.-S. Chan, L. H. Tjeng, R. Niewa, Z. Anorg. Allg. Chem. im Druck.

[7] F. Haberey, M. Velicescu, Acta Crystallogr. 1974, B30, 1507.

[8] M. Häßner, D. A. Vinnik, R. Niewa, 19. Vortragstagung für Anorganische Chemie der Fachgruppen Wöhler-Vereinigung und Festkörperchemie und Materialforschung/Book of Abstract. Regensburg: 2018.

[9] R. C. Pullar, Prog. Mater. Sci. 2012, 57, 1191.

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Prof. Dr. rer. nat.

Rainer Niewa

Professor

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