CaO-Al2O3-SiO2 sklá dopované s Bi3+ : príprava, štruktúra a magnetické vlastnosti

Riešitelia: Majerová, B. Hruška, E. Bruneel, M. Škrátek, A. Prnová, J. Kraxner, J. Maňka, D. Galusek

Výskum bol zameraný na vývoj nového typu hlinitanokremičitanových skiel a sklokeramiky. Bol skúmaný vplyv spôsobu prípravu gelenitových skiel (2CaO-Al₂O₃-SiO₂) dopovaných s Bi. Uvedené sklá boli pripravené kombináciou plameňovej syntézy a reakciou v tuhej fáze a metódou rýchleho chladenia. Získané poznatky sa dajú využiť pri príprave gelenitových skiel ako aj sklokeramiky, keďže sklokeramika sa vyrába riadenou kryštalizáciou skiel. Výsledkom nášho výskumu je, že vplyv spôsobu prípravy výrazne ovplyvňuje štruktúru ako aj magnetické vlastnosti Bi dopovaných gelenitových skiel. Z hľadiska magnetických vlastností, sklá pripravené plameňovou syntézou z prekurzorových práškov, ktoré boli pripravené reakciou v tuhej fáze, majú komplexné magnetické vlastnosti, kde bola prítomná diamagnetická, paramagnetická a feromagnetická/antiferomagnetická zložka magnetizácie. Sklá pripravené metódou rýchleho chladenia vykazovali diamagnetické a paramagnetické vlastnosti. Komplexnosť magnetických vlastností bola spojená aj komplikovanejšiou štruktúrou skiel pripravených plameňovou syntézou. Z praktického hľadiska to znamená, že výberom spôsobu prípravy Bi dopovaných gelenitových skiel vieme už vopred nastaviť potrebné vlastnosti.

Súvisiace projekty: Open mobility (Open-Mob-2022-06) a VEGA 2/0141/21.

Výsledok bol dosiahnutý v spolupráci s Oddelením chémie Univerzity v GENTE, Ústavom anorganckej chémie SAV, v.v.i. a Trenčianskou univerzitou Alexandra Dubčeka v Trenčíne.

 

 

Obr.: ZFC/FC krivky Bi dopovaných gelenitových skiel pripavené (a) plameňovou syntézou (b) metódou rýchleho chladenia. V prípade skiel pripravených plameňovou syntézou dochádza k rozdvojeniu ZFC/FC kriviek, čo sa často pripisuje magneticky frustrovaným systémom ako koexistujúcemu systému antiferomagnetických a feromagnetických fáz.

Výstup: Prednáška:

MAJEROVÁ, Melinda – RAKHMATULLIN, A. – HRUŠKA, B. – PÁLKOVÁ, H. – BRUNEEL, E. – ŠKRÁTEK, Martin – PRNOVÁ, A. – KRAXNER, J. – MAŇKA, Ján – GALUSEK, D. CaO-Al₂O₃-SiO₂ glasses doped with Bi³⁺: Preparation, structure, and magnetic properties. In 15th International Conference on Solid State Chemistry: Book of Abstracts. – Ústí nad Labem, Czech Republic: Jan Evangelista Purkyně University in Ústí nad Labem, 2024, p. 71. ISBN 978-80-7414-866-8.