近日，在深圳北理莫斯科大學(xué)材料科學(xué)系主任O.A.Brylev以及深北莫教師L.A.Trusov、E.A.Gorbachev的指導(dǎo)帶領(lǐng)下，材料科學(xué)系大四年級(jí)學(xué)生段婧同的科研課題取得了良好的研究成果，其合作撰寫(xiě)的論文“Glass-ceramic synthesis of Cr-substituted strontium hexaferrite nanoparticles with enhanced coercivity”于2021年4月份在期刊《Nanomaterials》上發(fā)表，該期刊2019年的影響因子(Impact factor，IF)為4.324。

據(jù)段婧同介紹，她與導(dǎo)師的研究課題專(zhuān)注于對(duì)磁性材料永磁鐵氧體的研究。永磁鐵氧體由于能保持納米級(jí)粒子的高矯頑力而吸引了眾多研究者的興趣。納米磁體應(yīng)用前景廣泛，可作為各電子產(chǎn)品基件，磁性記錄材料或應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)等其他領(lǐng)域。

左一為段婧同，中間為L(zhǎng).A.Trusov，右一為材料科學(xué)系主任O.A.Brylev

硬磁六角鐵氧體MFe₁₂O₁₉（M = Ba，Sr）是眾所周知且廣泛用于生產(chǎn)陶瓷永磁體的材料。與大多數(shù)金屬磁性納米顆粒（例如FePt、Co、CoPt、NiFe）相比，六價(jià)鐵氧體具有熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性。因此，六價(jià)鐵氧體是合成納米顆粒的理想材料。段婧同在導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)下，通過(guò)玻璃結(jié)晶法合成復(fù)合材料。基于此方法，六價(jià)鐵氧體納米顆粒通過(guò)非磁性基質(zhì)彼此分離，可以以粉末或穩(wěn)定的膠體形式提取純六價(jià)鐵氧體相。

據(jù)介紹，提高六價(jià)鐵氧體的矯頑力的一種常用方法是用鋁離子部分取代鐵離子。然而，鋁的替代要求高于1000℃的高退火溫度，這使得納米顆粒的制備極具挑戰(zhàn)性。相類(lèi)似的也可用鉻離子取代以達(dá)到矯頑力提升的效果，但是到目前為止，尚未有文章描述未燒結(jié)的亞微米或納米級(jí)Cr取代六方鐵氧體顆粒的制備方法。段婧同和導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的論文首次報(bào)道了通過(guò)在SrO–Fe₂O₃–Cr₂O₃–B₂O₃系統(tǒng)中玻璃的結(jié)晶來(lái)合成鉻取代的六價(jià)鐵氧體，并討論了顆粒的形貌及其磁性與退火溫度的關(guān)系。

左三為E.A.Gorbachev，右一為段婧同同學(xué)

段婧同表示：“本次實(shí)驗(yàn)沒(méi)有先例，導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)提出了實(shí)驗(yàn)概念，確定實(shí)驗(yàn)方法，并在他們的監(jiān)督和教學(xué)下完成了本次實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，導(dǎo)師們給予了無(wú)數(shù)的幫助和指導(dǎo)；對(duì)于儀器的掌握，結(jié)果分析的方法導(dǎo)師們也都傾囊相授，我們最終對(duì)于樣品有完整且精確的分析，并以此為基礎(chǔ)發(fā)表了論文”。