近日，深圳北理莫斯科大学材料科学系科研团队以第一署名单位发表了题为《铬取代锶铁氧体亚微米颗粒：异常X射线衍射研究、硬磁特性、毫米波吸收及研究前景》（Mater. Horiz., 2025, 12, 5893-5907, DOI: 10.1039/d5mh00425j）的创新性研究成果。该成果刊载于英国皇家化学学会期刊《Materials Horizons》（Q1；影响因子：10.7），主要作者为列夫·特鲁索夫（Lev Trusov）教授和叶夫根尼·戈尔巴乔夫（Evgeny Gorbachev）高级讲师。在这篇论文中，作者首次报告了单畴颗粒六角铁氧体 SrFe12-xCrxO19 (x = 0–8)的合成与研究。
铬掺杂六角铁氧体结构特性研究：晶胞参数、原子坐标、位点占位率
该项研究首次提出一种优化的合成工艺，采用改进的柠檬酸盐-硝酸盐均质化方法，成功获得了具有高化学均匀性的单畴亚微米六角铁氧体颗粒。由于氧化铬的低反应活性，这在以往是一项艰巨的挑战。
此外，研究还进行了先进的结构分析以改善样品的磁性能。在瑞士光源（Swiss Light Source，瑞士）同步辐射装置上应用异常X射线衍射（AXRD）技术，揭示了Cr3离子优先占据铁离子的八面体位置，解释了磁性能改善的原因。由于Cr3和Fe3+对X射线的散射能力几乎相同，常规实验室衍射仪“看不到”这些原子之间的差异。实验表明，当铬离子的引入将矫顽力（coercivity）在x=5.5时提高至13.9 kOe（千奥斯特），这是未掺杂六角铁氧体（x=0）的三倍多，同时室温下的自然铁磁共振（FMR）频率将提升至129 GHz。与其他掺杂六角铁氧体（如SrFe12-xAlxO19, SrFe12-xGaxO19）相比，铬取代六角铁氧体表现出更窄的共振吸收线宽，这使其在高达130 GHz的高频电子学应用中具有广阔前景。
论文主要作者材料科学系教授列夫·特鲁索夫（左）和高级讲师叶夫根尼·戈尔巴乔夫（右）在磁性能研究装置旁。
