Seltene Erd-substituierte hexagonale M-Typ Ferrite

Das Ziel dieses Projektes ist die systematische Herstellung und Untersuchung der magnetischen Eigenschaften von mit Seltenen Erden substitutierten neuen Materialien auf der Basis von Hartferriten. Man hofft auf diese Weise neue, verbesserte Permamentmagnete zu finden. Probenherstellung: Zuerst sollen neue Verbindungen wie z.B. Seltene Erd-Ferrite hergestellt werden. Neben Methoden wie mechanisches Legieren, sollen auch neue Technologien wie dünne Filme oder auch Methoden zur Herstellung nanokristalliner Werkstoffe, versucht werden. Da derzeit in neuen Fenittypen La und Co substituiert wurde, wäre es wichtig, die entsprechenden Ferritverbindungen in der Zusammensetzung SEFe12019 bzw. SECo12019 (SE = La,......) herzustellen und zu untersuchen. Tatsächlich wurde eine deutliche Erhöhung der Anisotropie (bei tiefen Temperaturen) erstmals bei LaFe12019 gefunden. Unglücklicherweise ist diese Verbindung sehr schwer herzustellen. Kürzlich gelang es mit einer chemischen Methode auch SrFe12019 Ferrite mit Sm zu substitutieren. Die Herstellung und Untersuchung von SEFe12019 (SE _ Seltene Erden) Ferriten, wo La durch andere Seltene Erden ersetzt wird, wird daher ein wesentlicher Teil dieses Projekts sein. Die Kenntnis des Seltenen Erd Einflusses ist notwendig um zu einem grundsätzlichen Verständnis der magnetischen Eigenschaften derartiger Materialien zu kommen. Es wird gehofft, dass der Ersatz von Ba(Sr) durch SE die magnetokristalline Anisotropie aber auch die anderen magnetischen Eigenschaften wesentlich verbessert. Speziell das hohe orbitale Moment der Seltenen Erden sollte die Ansitropie aber auch die Magnetostriktion erhöhen. Wesentlich hierbei ist die Frage, ob die Seltenen Erd-Untergitter magnetisch geordnet sind. Analog zu den Sr(Ba) Ferriten soll dann auch der Effekt einer Co Substitution untersucht werden. Falls eine gut reproduzierbare Herstellungsmethode gefunden wird, soll auch versucht werden nanokristalline Materialien herzustellen um den Effekt der Austauschkopplung auch an oxidischen Verbindunen zu untersuchen. Experimentelle Methoden: Der Schlüssel zum Verständnis von neuen Ferriten ist die Untersuchung der magnetischen Eigenschaften, wie z.B.: die Hysteresisschleife, die Magnetisierung, die magnetokristalline Anisotropie und die Magnetostriktion. Die Hysteresisschleife soll zwischen 4.2K und der Ordnungstemperatur gemessen werden. An einigen ausgesuchten Proben soll auch der Magnetisierungsprozess untersucht werden. Von der Temperaturabhängigkeit der Anisotropie- bzw. der Magnetostriktion können Hinweise auf die Ursache dieser Grössen erhalten werden. Zusätzlich sollen mit der Mössbauerspektroskopie ein lokal empfindliches Verfahren eingesetzt werden. Diese lokalen Hyperfeintechniken sollen Hinweise auf eventuelle Vorzugsbesetzungen bei Substitutionen geben.