近日，深圳北理莫斯科大學(xué)材料科學(xué)系科研團(tuán)隊(duì)以第一署名單位發(fā)表了題為《鉻取代鍶鐵氧體亞微米顆粒：異常X射線(xiàn)衍射研究、硬磁特性、毫米波吸收及研究前景》（Mater. Horiz., 2025, 12, 5893-5907, DOI: 10.1039/d5mh00425j）的創(chuàng)新性研究成果。該成果刊載于英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《Materials Horizons》（Q1；影響因子：10.7），主要作者為列夫·特魯索夫（Lev Trusov）教授和葉夫根尼·戈?duì)柊蛦谭颍‥vgeny Gorbachev）高級(jí)講師。在這篇論文中，作者首次報(bào)告了單疇顆粒六角鐵氧體 SrFe12-xCrxO19 (x = 0–8)的合成與研究。
鉻摻雜六角鐵氧體結(jié)構(gòu)特性研究：晶胞參數(shù)、原子坐標(biāo)、位點(diǎn)占位率
該項(xiàng)研究首次提出一種優(yōu)化的合成工藝，采用改進(jìn)的檸檬酸鹽-硝酸鹽均質(zhì)化方法，成功獲得了具有高化學(xué)均勻性的單疇亞微米六角鐵氧體顆粒。由于氧化鉻的低反應(yīng)活性，這在以往是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。
此外，研究還進(jìn)行了先進(jìn)的結(jié)構(gòu)分析以改善樣品的磁性能。在瑞士光源（Swiss Light Source，瑞士）同步輻射裝置上應(yīng)用異常X射線(xiàn)衍射（AXRD）技術(shù)，揭示了Cr3離子優(yōu)先占據(jù)鐵離子的八面體位置，解釋了磁性能改善的原因。由于Cr3和Fe3+對(duì)X射線(xiàn)的散射能力幾乎相同，常規(guī)實(shí)驗(yàn)室衍射儀“看不到”這些原子之間的差異。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)鉻離子的引入將矯頑力（coercivity）在x=5.5時(shí)提高至13.9 kOe（千奧斯特），這是未摻雜六角鐵氧體（x=0）的三倍多，同時(shí)室溫下的自然鐵磁共振（FMR）頻率將提升至129 GHz。與其他摻雜六角鐵氧體（如SrFe12-xAlxO19, SrFe12-xGaxO19）相比，鉻取代六角鐵氧體表現(xiàn)出更窄的共振吸收線(xiàn)寬，這使其在高達(dá)130 GHz的高頻電子學(xué)應(yīng)用中具有廣闊前景。
論文主要作者材料科學(xué)系教授列夫·特魯索夫（左）和高級(jí)講師葉夫根尼·戈?duì)柊蛦谭颍ㄓ遥┰诖判阅苎芯垦b置旁。
