В России разработали материал для устройств магнитной памяти25.08.2025 12:46

Феррит висмута — многофункциональное соединение, состоящее из висмута, железа и кислорода. Оно обладает двумя важными свойствами: способностью разлагать органические загрязнители под воздействием света и наличием магнитного порядка, позволяющего материалу приобретать намагниченность в присутствии внешнего магнитного поля. Благодаря первому свойству феррит висмута перспективен для применения в системах очистки воды, а благодаря второму — может быть использован в создании элементов магнитной памяти, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.

Ученые из Дагестанского государственного университета вместе с коллегами синтезировали уникальный материал, в котором часть атомов висмута была частично замещена атомами гадолиния. Для синтеза использовали метод горения, включающий использование нитратов висмута, железа и гадолиния, а также глицин в роли органического горючего компонента.

Реакционную смесь нагревали примерно до температуры 300 °C, что приводило к испарению раствора и образованию геля. Затем происходил процесс самораспространяющегося воспламенения, результатом которого стал чистый нанопорошок нового соединения. Ученые успешно изготовили серию материалов с различным содержанием гадолиния: образцы содержали 5%, 10%, 15% и 20% атомов гадолиния относительно общего количества атомов висмута.

Замещение части атомов висмута на меньшие по размеру атомы гадолиния вызвало изменения в структуре кристаллической решетки материала. Гадолиний создал дополнительные напряжения внутри структуры, вызвав ряд фазовых переходов. Эти модификации существенно повлияли на магнитные, диэлектрические и каталитические характеристики соединения. Чем выше было содержание гадолиния, тем сильнее проявлялся указанный эффект.

Образец, содержащий 20%-е замещение висмута на гадолиний, продемонстрировал высокую эффективность при воздействии ультрафиолета и видимого света: всего за 45 минут он удалял из водной среды 99% метиленового синего — популярного органического красителя, используемого в медицинской практике и текстильной индустрии. Материалы с меньшей долей гадолиния тоже показывали хорошие результаты — удаление красителя составило 96−98%. Важно отметить, что исходный феррит висмута без добавления гадолиния справился с задачей гораздо хуже: за аналогичный период он смог удалить лишь 73% красителя.

Ранее мы писали о том, как физики научились управлять потомками фотонов.