gamma-Fe2O3 Nanopowders Synthesized in Microwave Plasma and Extraordinarily Strong Temperature Influence on Their Mossbauer Spectra

DAVID, Bohumil, Nadežda PIZUROVA, Oldřich SCHNEEWEISS, Eva SANTAVA, Vít KUDRLE a Ondřej JAŠEK. gamma-Fe2O3 Nanopowders Synthesized in Microwave Plasma and Extraordinarily Strong Temperature Influence on Their Mossbauer Spectra. JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY. VALENCIA: AMER SCIENTIFIC PUBLISHERS, 2012, roč. 12, č. 12, s. 9277-9285. ISSN 1533-4880. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1166/jnn.2012.6767.

Základní údaje

• Originální název: gamma-Fe2O3 Nanopowders Synthesized in Microwave Plasma and Extraordinarily Strong Temperature Influence on Their Mossbauer Spectra
• Název česky: Nanoprášky gamma-Fe2O3 syntetizované v mikrovlnném plazmatu a vyjimečně výrazná teplotní závislost jejich Mossbauerova spektra
• Autoři: DAVID, Bohumil (203 Česká republika, garant), Nadežda PIZUROVA (203 Česká republika), Oldřich SCHNEEWEISS (203 Česká republika), Eva SANTAVA (203 Česká republika), Vít KUDRLE (203 Česká republika, domácí) a Ondřej JAŠEK (203 Česká republika, domácí).
• Vydání: JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY, VALENCIA, AMER SCIENTIFIC PUBLISHERS, 2012, 1533-4880.

Další údaje

• Originální jazyk: angličtina
• Typ výsledku: Článek v odborném periodiku
• Obor: 10305 Fluids and plasma physics
• Stát vydavatele: Spojené státy
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• WWW: web publikace
• Impakt faktor: Impact factor: 1.149
• Kód RIV: RIV/00216224:14310/12:00058632
• Organizační jednotka: Přírodovědecká fakulta
• Doi: http://dx.doi.org/10.1166/jnn.2012.6767
• UT WoS: 000315172400062
• Klíčová slova česky: Mikrovlnné plazma; nanoprášek;gamma-Fe2O3; Mossbauerova spektroskopie; Lamb-Mossbauerův faktor
• Klíčová slova anglicky: Microwave Plasma; Nanopowder; gamma-Fe2O3; Mossbauer Spectroscopy; Lamb-Mossbauer Factor
• Štítky: AKR, rivok
• Příznaky: Mezinárodní význam, Recenzováno

Anotace

The article reports on two nanopowders synthesized in microwave plasma: the first sample was synthesized in a torch discharge at 1 bar and the second sample was synthesized in low-pressure plasma at 40 mbar. Morphology, composition and properties of the powders were studied by TEM, XRD, Raman and Mossbauer spectroscopies, and magnetic measurements. In the XRD patterns of the samples only gamma-Fe2O3 was identified (mean crystallite size d(XRD) was 24 nm for the first sample and 13 nm for the second sample). Based on the Mossbauer spectra measured at 5 K, the presence of other iron oxide phases was excluded in both samples. Unusually strong temperature dependence of the Lamb-Mossbauer factor was observed: I-SA(5 K)//(SA)(293 K) = 6 in the case of the first sample and I-SA(5 K)//(SA)(293 K) = 22 for the second sample (I-SA denotes integral spectrum area). This effect is explained as the consequence of the reduced agglomeration of electrically charged nanoparticles in the plasma, i.e., particles can either move at 293 K (when they are free) or tilt (if they are a part of a chain). Superparamagnetic phase was not observed in the room-temperature Mossbauer spectra of both samples.

Anotace česky

Článek se zabývá syntézou dvou nanoprašků v mikrovlnném plazmatu: v prvním případě šlo o mikrovlnný pochodňový výboja za tlaku 1 bar a ve druhém o nízkotlaký výboj za tlaku 40 mbar. Morfologie, složení a vlastnosti prášku jsou studovány metodami TEM, XRD, Ramanovskou a Mossbauerovskou spektroskopii, a magnetickými měřeními. Analýza XRD prokázala pouze přítomnost gamma-Fe2O3 ( střední velikost krystalitů 24 nm v prvním vzorku a 13 nm ve druhém). Na základě Mossbauerovských spekter za teploty 5 K byla vyloučena přítomnost dalšich fázi oxidu železa ve vzorcích. Byla pozorována neobvykle výrazná teplotní závislost Lamb-Mossbauerova faktoru: I-SA(5 K)//(SA)(293 K) = 6 pro první vzorek a I-SA(5 K)//(SA)(293 K) = 22 pro druhý vzorek (integrovaná intezita spektra). Tento efekt je vysvětlen jako důsledek snížené aglomerace elektricky nabitých nanočástic v plazmatu, volné částice se samostaně pohybují při 293 K nebo se naklání pokud jsou součástí řetězce. V Mossbauerovských spektrech za pokojové teploty nebyla pozorována superparamagnetická fáze.

Návaznosti

• CZ.1.05/1.1.00/02.0068, interní kód MU: Název: CEITEC - středoevropský technologický institut (Akronym: CEITEC)

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC - středoevropský technologický institut, 1.1 Evropská centra excelence

• GA202/08/0178, projekt VaV: Název: Syntéza magnetických nanočástic na bázi Fe v nízkoteplotním mikrovlnném plazmatu

Investor: Grantová agentura ČR, Syntéza magnetických nanočástic na bázi Fe v nízkoteplotním mikrovlnném plazmatu

• GD104/09/H080, projekt VaV: Název: Plazmochemické procesy a jejich technologické aplikace

Investor: Grantová agentura ČR, Plazmochemické procesy a jejich technologické aplikace