Ферриты, и в частности их гексагональная разновидность, давно являются основой современной электроники благодаря сочетанию ферромагнетизма и диэлектрических свойств. Однако до сих пор влияние легирования (введения примесей) на внутреннюю архитектуру материала изучалось поверхностно. Предыдущие исследования фокусировались на общих характеристиках, не вдаваясь в детали того, как меняется магнитная подрешетка внутри элементарной ячейки кристалла.
Российские ученые восполнили этот пробел. С помощью квантово-химического моделирования они рассчитали наиболее энергетически выгодные позиции для замещения железа алюминием. Экспериментальная часть была реализована методом самовозгорания (термического разложения) исходных оксидов, что позволило получить образцы с заданным составом.
Ключевым открытием стало то, что алюминий не просто встраивается в решетку, а целенаправленно меняет её магнитную топологию. В результате материал обзаводится двумя магнитными подрешетками с разными свойствами. Это наделяет его способностью к двум последовательным переходам при изменении температуры или магнитного поля.
Такое поведение делает новый материал своего рода «магнитным хамелеоном». Его способность адаптировать свои магнитные свойства открывает широкие перспективы для практического применения: от создания высокочувствительных датчиков и элементов энергонезависимой памяти до новых типов микроволновых устройств.
Работа опубликована в журнале Journal of Alloys and Compounds.
