2021
Nanostructure and magnetic anomaly of mechanosynthesized Ce1-xYxO2-delta (x <= 0.3) solid solutions
FABIAN, Martin; Dirk MENZEL; Anatoly Ye YERMAKOV; Hristo KOLEV; Maria KAŇUCHOVÁ et. al.Basic information
Original name
Nanostructure and magnetic anomaly of mechanosynthesized Ce1-xYxO2-delta (x <= 0.3) solid solutions
Name in Czech
Nanostruktura a magnetická anomálie mechanosyntetizovaného Ce1-xYxO2-delta (x <= 0.3) pevné roztoky
Authors
FABIAN, Martin (703 Slovakia, guarantor); Dirk MENZEL (276 Germany); Anatoly Ye YERMAKOV (643 Russian Federation); Hristo KOLEV (703 Slovakia); Maria KAŇUCHOVÁ (703 Slovakia); Jianmin SHI (276 Germany); Jaroslav KOVÁČ (703 Slovakia); Nina KOSTOVA (100 Bulgaria); Da Silva KLEBSON L. (76 Brazil); Senna MAMORU (392 Japan); Marta HARNIČÁROVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution); Jan VALÍČEK (203 Czech Republic, belonging to the institution); Hahn HORST (276 Germany) and Vladimír ŠEPEĽÁK (703 Slovakia, belonging to the institution)
Edition
JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS, Neuveden, PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2021, 0022-3697
Other information
Language
English
Type of outcome
Article in a journal
Field of Study
20501 Materials engineering
Country of publisher
United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland
Confidentiality degree
is not subject to a state or trade secret
References:
Impact factor
Impact factor: 4.383
RIV identification code
RIV/75081431:_____/21:00001936
Organization unit
Institute of Technology and Business in České Budějovice
UT WoS
000586405300023
Keywords (in Czech)
Ceria-yttria pevný roztok; mechanosyntéza; feromagnetismus při pokojové teplotě; volná místa kyslíku
Keywords in English
Ceria-yttria solid solution; Mechanosynthesis; Room-temperature ferromagnetism; Oxygen vacancies
Changed: 4/2/2021 12:59, Ing. Barbora Langšádlová
V originále
Electromagnetic properties of complex oxide solid solutions containing Ce and Y attract increasing interests due to their high application potential. Their properties are known to be dependent on many factors including grain size and crystal defects. Here we focus on unique features of nanocrystalline solid solutions prepared via a mechanosynthesis. Mechanically activated and mechanosynthesized exhibit room-temperature ferromagnetism. The saturation magnetization reaches maximum for the solid solution. XPS and Raman spectra show that Ce4+ ions are partially reduced to Ce3+, with simultaneous introduction of oxygen vacancies accumulated on surface of the solid solutions. An analysis of the experimental magnetization data and the determination of both the spin state and the concentration of magnetic carriers revealed that a small part of the Ce3+ spins (<1%)is responsible for the magnetic state of the system. Existence of clusters with a short-range antiferromagnetic order is also suspected.
In Czech
Elektromagnetické vlastnosti komplexních oxidových pevných roztoků obsahujících Ce a Y přitahují rostoucí zájem kvůli jejich vysokému aplikačnímu potenciálu. Je známo, že jejich vlastnosti závisí na mnoha faktorech, včetně velikosti zrna a defektů krystalů. Zde se zaměřujeme na jedinečné vlastnosti nanokrystalických pevných roztoků připravených pomocí mechanosyntézy. Mechanicky aktivovaný a mechanosyntetizovaný Ce1-xYxO2 vykazují feromagnetismus při pokojové teplotě. Saturační magnetizace dosahuje maxima pro pevný roztok. XPS a Ramanova spektra ukazují, že ionty Ce4+ jsou částečně redukovány na Ce3+, se současným zavedením volných kyslíkových zásob nahromaděných na povrchu pevných roztoků. Analýza experimentálních dat magnetizace a stanovení jak stavu rotace, tak koncentrace magnetických nosičů odhalilo, že malá část otáčení Ce3+ (<1%) je zodpovědná za magnetický stav systému. Existuje také podezření na existenci klastrů s antiferomagnetickým řádem krátkého dosahu.