Grain size effect on the phase transformation temperature of nanostructured CuFe2O4

We report a large decrease in tetragonal to cubic phase transformation temperature when grain size of bulk CuFe2O4 is reduced by mechanical ball milling. The change in phase transformation temperature was inferred from in situ high temperature conductivity and x-ray diffraction measurements. The decrease in conductivity with grain size suggests that ball milling has not induced any oxygen vacancy while the role of cation distribution in the observed decrease in phase transformation temperature is ruled out from in-field Fe-57 Mossbauer and extended x-ray absorption fine structure measurements. The reduction in the phase transformation temperature is attributed to the stability of structures with higher crystal symmetry at lower grain sizes due to negative pressure effect. (C) 2011 American Institute of Physics. doi: 10.1063/1.3493244]

Synthesis of nanocomposites of Ni-Zn ferrite in aniline formaldehyde copolymer and studies on their pyrolysis products

Synthesis of nanoparticles of Ni-Zn ferrite dispersed in aniline formaldehyde copolymer using a room temperature route and the effect of heat treatment on these samples were studied using XRD, FTIR spectroscopy, Fe-57 Mossbauer spectroscopy and TEM microscopy. The results show the formation of nanosized particles of Ni-Zn ferrite in the polymer matrix at room temperature. On pyrolysis, the Ni-Zn ferrite phase persists up to 500 degreesC. However, heating of composites to 700 degreesC results in the partial reduction of the spinet ferrite leading to the formation of Ni-Fe alloy under ambient conditions and complete reduction of the alloy on heating in inert atmosphere. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Enhancing the magnetic characteristics of BiFeO3 nanoparticles by Ca, Ba co-doping

Multiferroic nanoparticles (NPs) of pristine and Ca, Ba co-doped BiFeO3 were synthesized by a facile sal gel route. Co-doping was done by fixing the total dopant concentration at 5 mol% and then the relative concentrations of Ca and Ba was varied. Structural, optical and magnetic properties of the NPs were investigated using different techniques. UV-Vis absorption spectra of BiFeO3 NPs showed a substantial blue shift of similar to 100 nm (530 nm -> 430 nm) on Ca. Ba co-doping which corresponds to increase in band gap by 0.5 eV. Fe-57 Mossbauer spectroscopy confirmed that iron is present only in 3(+) valence state in all co-doped samples. The coercive field increased by 18 times for Bi0.95Ca0.01Ba0.04FeO3 samples, which is the maximum enhancement, observed amongst all the 5 mol% doped samples. At the equimolar (2.5 mol % each) concentration of co-dopants, the coercive field shows a significant enhancement of about 9 times (220 Oe -> 2014 Oe) with concomitant increase in saturation magnetization by 7 times. Thus, equimolar co-doping causes simultaneous enhancement of the twin aspects of magnetic properties thereby making them better suited for device applications. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Mossbauer spectroscopic study of R3Fe29-xCrx and R3Fe29-xCrxH,(y)(R = Y, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, and Dy)

Fe-57 Mossbauer spectra for the series of R3Fe29-xCrx (R = Y,Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, and Dy) compounds and their hydrides have been measured at 4.2 K. The weighted average hyperfine field at the Fe sites was separated into a 3d-electron contribution, proportional to the average Fe moment, and a transferred contribution due to rare earth moments. The latter was found to increase with the rare earth effective spin (g(J) - 1) J. Hyperfine fields in the hydrides were only slightly larger than in the corresponding alloys.

Chemical bond properties and Mossbauer spectroscopy in (La1-xMx)(2)CuO4(M=Ba, Sr)

By using the average band-gap model, the chemical bond properties of (La1-x, M-x)(2)CuO4(M=Ba, Sr) were calculated. The calculated covalencies for Cu-O and La-O bond in the compounds are 0.3 and 0.03 respectively. Mossbauer isomer shifts of Fe-57 doped in La2CuO4 and Sn-119 doped in La2CuO4 were calculated by using the chemical surrounding factor defined by covalency and electronic polarizability. Four valence state tin and three valence iron sites were identified in Fe-57 and Sn-119 doped La2CuO4.

Chemical bond properties and Mossbauer spectroscopy in REBa2Cu3O7 (RE = Eu, Y)

By using the chemical bond theory of complex crystals, the chemical bond properties of REBa2Cu3O7 (RE = Eu, Y) were calculated. The calculated covalencies for Cu(1)-O and Cu(2)-O bond in REBa2Cu3O7 compounds are 0.41 and 0.28 respectively. Mossbauer isomer shifts of Fe-57 doped, and Sn-119 doped in REBa2Cu3O7-x were calculated by using the chemical environmental factor, h(e), defined by covalency and electronic polarizability. Four valence state tin ion and iron ion sites were identified in Fe-57 and Sn-119 doped REBa2Cu3O7-x superconductors.

Bonding and Mossbauer isomer shifts in (Tl, Pb)-1223 cuprate

By using the clinical bond theory of dielectric description, the chemical bond parameters of (Tl.Pb) - 1223 was calculated. The results show that the Sr-O, Tl-O, and Ca-O types of bond have higher ionic character and the Cu-O types of bond have more covalent, character. Mossbauer isomer shifts of Fe-57 and Sn-119 doped in (Tl, Pb) -1223 were calculated by using the chemical environmental factor, h, defined by covalency and electronic polarizability. Four valence state tin and three valence iron sites were identified ill Fe-57, and Sn-119 doped (Tl, Pb) -1223 superconductor. We conclude that all of' the Fe atoms substitute the Cu at square planar Cu (H site, whereas Sn prefers to Substitute the square pyramidal Cu (2) site.

Chemical bond properties of REBa2Cu3O7 and its Mossbauer spectroscopy

By using the average bond-gap model, the chemical bond properties of REBa2Cu3O7 were calculated. The calculated covalencies for Cu(1)-O and Cu(2)-O bonds in REBa2Cu3O7 compounds are 0.41 and 0.28 respectively. Mossbauer isomer shifts of Fe-57 doped in EuBa2Cu3O7-x and Sn-119 doped in YBa2Cu3O7-x were calculated by using the chemical surrounding factor, h, defined by covalency and electronic polarizability. The valence states and sites of Fe-57 in EuBa2Cu3O7 and Sn-119 in YBa2Cu3O7-x were identified.

CRYSTAL-STRUCTURES AND MOSSBAUER-SPECTRA OF LAFE1-XMNXO3 AND LAFE1-XCOXO3 (X=0 TO 0.9)

The crystal structures and Mossbauer spectra of various mixed oxides LaFe1-xMnxO3 and LaFe1-xCoxO3 (x = 0 to 0.9) are determined and measured at room temperature. The results indicate that the crystal structure of both the La-Fe-Mn-O and the La-Fe-Co-O sy

THE STUDY OF MOSSBAUER-EFFECT IN EUBA2CU3O7-Y

EuBa2(Cu1-xFex)3O7-y has been investigated by the Fe-57 and Eu-151 Mossbauer effect. The Fe-57 Mossbauer spectra of the EuBa2(Cu1xFex)3O7-y without or with DC electric current (the current strength I = 0.5A) around the superconducting transition temperature have been measured. The results indicate that the isomer shift (IS) and the quadrupole splitting (QS) of the Fe replacing the Cu(2) vary neither with increasing the Fe content nor with the small DC eletric current passing the superconductor and that the IS and the QS of the Fe replacing the Cu(1) vary with the Fe content. Especially, the IS and the QS of the Fe (D3) replacing the Cu(1) are changed when the small electric current passes the superconductor at 80K.

A study on reduction behaviors of the supported platinum-iron catalysts

The reduction behaviors of the supported platinum-iron catalysts and their comparison with supported iron catalysts were studied by TPR (temperature-programmed reduction)-in situ Fe-57 MBS (Mossbauer spectroscopy). The results indicated that the TPR processes of all Fe-containing catalysts were different from that of bulk alpha-Fe2O3. There were interactions between Pt, Fe and the gamma-Al2O3 or SiO2 support for the Pt-Fe/gamma-Al2O3 and Pt-Fe/SiO2 catalysts. All the iron-containing catalysts show that Fe3+ was highly dispersed on the support (gamma-Al2O3 and SiO2) before reduction. No Fe-0 was found in the reduction processes. The Fe3+ was reduced to Fe2+ in tetrahedral vacancy first for the reduction of the Pt-Fe/gamma-Al2O3 catalyst. No Fe2+ in octahedral vacancy was found in the reduction of the Pt-Fe/SiO2 catalyst. Adding Pt to Fe/support (gamma-Al2O3 or SiO2) could promote the reduction of the Fe species. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Synthesis and characterization of [Ru(eta(6)-C10H14)(dppf)X][PF6] (X = Cl, Br, I, SnF3) compounds: The X-ray structure of [Ru(eta(6)-C10H14)(dppf)Cl][SnCl3]center dot 0.45CH(2)Cl(2)

The arene-ruthenium complex [Ru(eta(6)-C10H14)(dppf)Cl]PF6 (1) was used as a precursor for the syntheses of the [Ru(eta(6)-C10H14)(dppf)Br]PF6 (2), [Ru(eta(6)-C10H14)(dppf)I]PF6 (3). [Ru(eta(6)-C10H14)(dppf)SnF3]PF6 (4) and [Ru(eta(6)-C10H14)(dppf)Cl][SnCl3]center dot 0.45CH(2)Cl(2) (5) complexes by its reactions with KBr, Kl, SnF2 and SnCl2. respectively. All of the compounds were characterized by NMR, IR, Fe-57 and Sn-119-Mossbauer spectroscopy, and cyclic voltammetry. The single-crystal X-ray structure analysis of the [Ru(eta(6)-C10H14)(dppf)Cl] [SnCl3]center dot 0.45CH(2)Cl(2) complex revealed the expected piano-stool geometry. Cyclic voltammograms of the complexes showed only one quasi-reversible electrochemical process, involving the oxidation of Fe(II) and Ru(II) at the same potential, which was confirmed by exhaustive electrolysis experiments. Fe-57-Mossbauer parameters obtained for the complexes (1-5) were fitted with one doublet corresponding to a site of one iron(II). The Sn-119-Mossbauer parameters of the complex (4) indicate that tin is tetra covalent. (c) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

~(57)Fe,~(119)Sn掺杂Bi_2Sr_2Ca_(n-1)Cu_nO_(2n+4)的化学键性质和Mssbauer谱位移研究

利用电介质的平均能带模型计算了Bi2 Sr2 Can- 1CunO2n +4 (n =1,2 ,3)的化学键参数 .应用由共价性和极化率定义的化学环境因子计算了57Fe和119Sn在Bi2 Sr2 Can - 1CunO2n +4 中的M ssbauer同质异能位移 ,确定了57Fe和119Sn在Bi2 Sr2 Can- 1CunO2n +4 中的价态和占位情况 .

57 Fe and 119 Sn Mössbauer studies on new Heusler compounds for spintronic applications

Seit der Entwicklung einer großen Vielfalt von Anwendungsmöglichkeiten der Spintronik auf Basis von Heusler Verbindungen innerhalb der letzten Dekade kann der Forschungsfortschritt an dieser Material Klasse in einer Vielzahl von Publikationen verfolgt werden. Eine typische Heusler Verbindung X2YZ besteht aus zwei Übergangsmetallen (X, Y) und einem Hauptgruppenelement (Z). Diese Arbeit berichtet von Heusler Verbindungen mit besonderem Augenmerk auf deren potentielle halbmetallische Eigenschaften und davon insbesondere solche, die eine richtungsabhängige magnetische Anisotropie (perpendicular magnetic anisotropy- PMA) zeigen könnten. PMA ist insbesondere für Spin transfer Torque (STT) Bauelemente von großem Interesse und tritt in tetragonalrnverzerrten Heusler Verbindungen auf. Bei STT-Elementen werden mittels spinpolarisierter Ströme die magnetische Orientierung von magnetischen Schichten beeinflusst.rnDie signifikantesten Ergebnisse dieser Arbeit sind: die Synthese neuer kubischen Heusler Phasen Fe2YZ, die theoretisch als tetragonal vorausgesagt wurden (Kapitel 1), die Synthese von Mn2FeGa, das in der tetragonal verzerrten Struktur kristallisiert und Potential für STT Anwendungen zeigt (Kapitel 2); die Synthese von Fe2MnGa, das einen magnetischen Phasenübergang mit exchange-bias (EB) Effekt zeigt, der auf einer Koexistenz von ferromagnetischen (FM) und antiferromagnetischen (AFM) Phasen beruht (Kapitel 3); Schlussendlich wird in Kapitel 4 die Synthese von Mn3−xRhxSn diskutiert, in welcher insbesondere tetragonales Mn2RhSn als potentielles Material für Anwendungen in derrnSpintronik vorgestellt wird.rnIn dieser Arbeit wurden hauptsächlich Heusler Verbindungen mit mößbaueraktiven Elementen 57Fe und 119Sn, synthetisiert und untersucht. Im Falle der hier untersuchten Heusler Verbindungen spielt die Charakterisierung durch Mößbauer Spektroskopie eine entscheidende Rolle, da Heusler Verbindungen meistens ein gewisses Maß an Fehlordnung aufweisen, welche deren magnetischen und strukturellen Eigenschaften beeinflussen kann. Die Art der Fehlordnung jedoch kann nur schwer durch standard Pulver-Röntgendiffraktion bestimmt werden, weshalb wir die Vorteile der Mößbauer Spektroskopie als lokale Methode nutzen, um den Typ und den Grad der Fehlordnung aufzuklären. rnDiese Arbeit ist wie folgt gegliedert:rnIn Kapitel 1 wurden die neuen, kubisch-weichferromagnetischen Heuslerphasen Fe2NiGe, Fe2CuGa und Fe2CuAl synthetisiert und charakterisiert. In vorangegangenen theoretischen Studien wurde für deren Existenz in tetragonaler Heuslerstruktur vorhergesagt.rnUngeachtet dessen belegten unsere experimentellen Untersuchungen, dass diese Verbindungen hauptsächlich in der kubischen invers Heusler(X-) struktur mit unterschiedlichen Anteilen an atomarer Fehlordnung kristallisieren. Alle Verbindungen sind weiche Ferromagneten mit hoher Curietemperatur bis zu 900K, weswegen alle als potentielle Materialien für magnetische Anwendungen geeignet sind. In Kapitel 2 wurde Mn2FeGa synthetisiert. Es zeigte sich, dass Mn2FeGa nach Temperatur Nachbehandlung bei 400°C die invers tetragonale Struktur (I4m2) annimmt. Theoretisch wurde die Existenz in der inversen kubischen Heuslerstruktur vorausgesagt. Abhängig von den Synthesebedingungen ändern sich die magnetischen und strukturellen Eigenschaften von Mn2FeGa eklatant. Deshalb ändert sich die Kristallstruktur von M2FeGa bei Temperung bei 800 °C zu einer pseudokubischen Cu3Au-artigen Struktur, in welcher Fe- und Mn-Atome statistisch verteilt vorliegen. Dieser Übergang der Kristallstrukturen wurde durch Mößbauer Spektroskopie anhand des Vorliegens oder Fehlens der Quadrupolaufspaltung im Falle der invers tetragonalen bzw. pseudokubischen Modifikation nachgewiesen. In Kapitel 3 wurde Fe2MnGa ebenfalls erfolgreich synthetisiert und durch verschiedene Methoden charakterisiert. Der Zusammenhang von Kristallstruktur und magnetischen Eigenschaften wurde durch verschiedene Temperungskonditionen und mechanischer Behandlung untersucht. Der Schwerpunkt lag auf einer geschmolzenen Probe ohne weitere Temperung, die einen FM-AFM Phasenübergang zeigte. Diese magnetische Phasenumwandlung führt zu einem starken EB-Verhalten, welches seinen Ursprung hauptsächlich in der Koexistenz von FM- und AFM-Phasen unterhalb der FMAFM- Übergangstemperatur hat. Kapitel 4 ist den neuen Mn-basierten Heusler-Verbindungen Mn3−xRhxSn gewidmet, bei denen wir versuchten, durch den Austausch von Mn durch das größere Rh eine Umwandlung zu einer tetragonalen Struktur von den hexagonalen Mn3Sn-Struktur zu erreichen. Als interessant stellten sich Mn2RhSn und Mn2.1Rh0.9Sn heraus, da sie aus nur einer Phase vorzuliegen scheinen, wohingegen die anderen Verbindungen aus gemischten Phasen mit gleichzeitiger starken Fehlordnung bestehen. Im abschließenden Anhang wurden die Fehlordnung und gelegentliche Mischphasen einer großen Auswahl von Mn3−xFexGa Materialien mit 1≤x≤3, dokumentiert.rn