Morphologies and magnetic properties of α-Fe2O3 nanoparticles calcined at different temperatures

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作者
Xuemin He,D.-G. Chen,Kun-Yu Su,Zhen-Fei Yu,Yi Zhang,Wei Zhong
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:26 (3): 2478-2485 被引量:10
标识
DOI:10.1039/d3cp04520j
摘要

Different morphologies and sizes of α-Fe2O3 were prepared by a coprecipitation method using polyvinylpyrrolidone as a dispersant. In the preparation process, homogeneous and dispersed nanoscale FeOOH particles were first obtained by the coprecipitation method, and then the FeOOH particles were calcined at high temperature to form α-Fe2O3. The growth and aggregation of the α-Fe2O3 particles at different calcination temperatures resulted in α-Fe2O3 powders with diversiform morphologies (nanoscale microsphere, pinecone ellipsoidal, polyhedral, and quasi-spherical structures). By analyzing the SEM images, it was inferred that the polyhedral structure of α-Fe2O3 particles was formed by the accumulation of rhomboid sheet structures and high-temperature growth. In terms of the magnetic properties, the samples belonged to the class of canted antiferromagnetic materials, and the morphology, particle size, and crystallite size of the α-Fe2O3 particles were important factors affecting the coercivity. Among these, when the calcination temperature was increased from 700 °C to 800 °C, the growth rate of the particle size was significantly faster than that of the crystallite size, and the coercivity increased substantially from 1411 Oe to 2688 Oe.
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