近日，在深圳北理莫斯科大學材料科學系主任O.A.Brylev以及深北莫教師L.A.Trusov、E.A.Gorbachev的指導帶領下，材料科學系大四年級學生段婧同的科研課題取得了良好的研究成果，其合作撰寫的論文“Glass-ceramic synthesis of Cr-substituted strontium hexaferrite nanoparticles with enhanced coercivity”于2021年4月份在期刊《Nanomaterials》上發表，該期刊2019年的影響因子(Impact factor，IF)為4.324。
據段婧同介紹，她與導師的研究課題專注于對磁性材料永磁鐵氧體的研究。永磁鐵氧體由于能保持納米級粒子的高矯頑力而吸引了眾多研究者的興趣。納米磁體應用前景廣泛，可作為各電子產品基件，磁性記錄材料或應用于生物醫學等其他領域。
左一為段婧同，中間為L.A.Trusov，右一為材料科學系主任O.A.Brylev
硬磁六角鐵氧體MFe12O19（M = Ba，Sr）是眾所周知且廣泛用于生產陶瓷永磁體的材料。與大多數金屬磁性納米顆粒（例如FePt、Co、CoPt、NiFe）相比，六價鐵氧體具有熱穩定性，化學穩定性和生物相容性。因此，六價鐵氧體是合成納米顆粒的理想材料。段婧同在導師團隊的帶領下，通過玻璃結晶法合成復合材料。基于此方法，六價鐵氧體納米顆粒通過非磁性基質彼此分離，可以以粉末或穩定的膠體形式提取純六價鐵氧體相。
據介紹，提高六價鐵氧體的矯頑力的一種常用方法是用鋁離子部分取代鐵離子。然而，鋁的替代要求高于1000℃的高退火溫度，這使得納米顆粒的制備極具挑戰性。相類似的也可用鉻離子取代以達到矯頑力提升的效果，但是到目前為止，尚未有文章描述未燒結的亞微米或納米級Cr取代六方鐵氧體顆粒的制備方法。段婧同和導師團隊的論文首次報道了通過在SrO–Fe2O3–Cr2O3–B2O3系統中玻璃的結晶來合成鉻取代的六價鐵氧體，并討論了顆粒的形貌及其磁性與退火溫度的關系。
左三為E.A.Gorbachev，右一為段婧同同學
段婧同表示：“本次實驗沒有先例，導師團隊提出了實驗概念，確定實驗方法，并在他們的監督和教學下完成了本次實驗。在實驗過程中，導師們給予了無數的幫助和指導；對于儀器的掌握，結果分析的方法導師們也都傾囊相授，我們最終對于樣品有完整且精確的分析，并以此為基礎發表了論文”。
