Магнитные наночастицы для компонентов МРТ-диагностики и электронных устройств

Abstract

Методами рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии установлено образование однофазных твердых растворов оксида железа и оксида марганца со структурой шпинели в системе Mn x Fe3 – xO4 (x = 0; 0,3; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,8). Максимальная намагниченность насыщения обнаружена для состава Mn 0,3 Fe2,7O4 (Ms = 68 А ⋅ м2 ⋅ кг−1 при 300 К и Ms = 85 А ⋅ м2 ⋅ кг−1 при 5 К), что связано с изменением катионного распределения по тетраэдрическим и октаэдрическим пустотам. Полученные материалы стабилизировали в виде коллоидных растворов с использованием ряда полиэлектролитов. Установлено, что лучшее стабилизирующее действие оказывал поли(диаллилдиметиламмоний хлорид) (PDDA) из-за особенностей его строения. Предложен способ управления магнитными свойствами магнетита путем частичного замещения входящих в его структуру ионов железа марганцем. Изменение величины намагниченности и коэрцитивной силы возможно за счет изменения степени замещения. Cравнительно высокие значения удельной намагниченности и однородность магнитных частиц по размеру могут представлять практический интерес для изготовления контрастных агентов в МРТ-диагностике.