新的,独特的尖晶石材料可以找到多种应用

尖晶石是AB2O4型化学式的氧化物,其中A是二价金属阳离子(正离子),B是三价金属阳离子,o是氧气。尖晶石是他们的美丽,它来自分子的空间配置,但是三价阳离子B由元素铬(Cr)组成的尖晶石由于与美学无关的原因引起了强烈的兴趣:它们具有磁性具有丰富潜在的技术应用的性质,从气体传感器到药物运营商,以及从数据存储媒体到电信系统的组件。

巴西和印度的研究人员研究了一种特殊的尖晶石:掺锌铬铁锰。这种材料的欧洲杯猜球平台纳米颗粒,由公式Mn描述0.50.5Cr2O4[其中锰(Mn)和锌(Zn)组成A现场二价阳离子],在实验室中合成,并通过基于密度泛函理论(DFT)的计算,其特征在于,一种从用于固体使用的量子力学的方法解决复杂晶体结构的状态物理和化学。

通过X射线衍射,中子衍射,X射线光电子谱和拉曼光谱法测定材料的结构,电子,振动和磁性。该研究的报告已发表于此磁性和磁性材料杂志CHINESE欧洲杯足球竞彩与标题“锌的结构、电子、振动和磁性2+代替MnCr2O4纳米粒子”。欧洲杯猜球平台

参与这项研究的巴西科学家隶属于功能材料研发中心(CDMF),该中心是由São保罗研究基金会- FAPESP支持的研究、创新和传播中心(ridc)之一。欧洲杯足球竞彩

在19个开尔文(-254.15摄氏)的副磁性到反铁磁相转变。顺磁性材料被外部磁场吸引,欧洲杯足球竞彩因为它们的原子或分子各自具有一个带有未配对的旋转的电子。磁性材料具有若干组欧洲杯足球竞彩织的未配对电子,并且这些电子的累积效果产生磁吸引力。在抗磁性或反铁磁材料中,所有电子的旋转都配对,使得对于每个旋转电子,存在旋欧洲杯足球竞彩转电子。结果,它们没有响应具有中等外部磁场的存在。

“我们对此材料的兴趣是由于其磁性特性,”该研究的作者之一Elson Longo说。Longo是位于巴西Paulo州São Carlos联邦大学化学系的名誉教授,也是CDMF的首席研究员。

“常规研究通常考虑磁性,从系统的角度总体上,而我们开发了基于材料晶体结构的表面的形态来确定磁性的量子力学方法”Longo说。“即使在合成任何材料之前,我们都能够理论上预测其磁性。在这种特定情况下,我们预计锌促进磁性的表面增加,这确实发生了。”

根据Longo的说法,要正确理解,晶体应该考虑三个不同的尺度。“在很长的距离中,我们有整个水晶。在短距离,我们有最小的可能的原子。在中等距离,我们有两个或多个群集交互。如果群集完全订购,则不会显示顺磁性行为,更不用说磁性行为,因为对于每个旋转的电子,将存在偏移的旋转电子。但是,如果制造任何变化 - 如果化学键角被改变,例如 - 则可能是未配对的电子可能出现,材料可能变成顺磁甚至磁性,“他说。

这种干扰也可能是中距离相互作用的结果。因此,磁性可以由中短距离的变化产生。

根据特定参数的变化,同一种材料可以表现出不同的性质,这与材料的合成方式有关。

“CDMF正在进行研究,专注于识别具有杀菌和杀真菌特性的非常便宜的材料。欧洲杯足球竞彩其中一个应用将是生产包装以延长食品的保质期。

另一个重点是鉴定具有抗癌特性的无机材料。欧洲杯足球竞彩第三条研究方向是寻找能够分解有机分子并将其转化为碳、气体和水的光降解材料。欧洲杯足球竞彩这些材料可以欧洲杯足球竞彩用来清理被污染物污染的河流,”Longo说。

来源:http://www.fapesp.br/

告诉我们你的想法

您是否有审核,更新或您想要添加此新闻故事的任何内容?

离开你的反馈
提交