Spektroskopische Untersuchungen zur lokalen Struktur von mechanochemisch hergestellten nanokristallinen komplexen Oxiden

Beschreibung

Ein interessanter Syntheseweg von Nanomaterialien ist die mechanische Behandlung von mikrokristallinen Edukten in hochenergetischen Kugelmühlen. Die entstehenden nanokristallinen Produkte zeigen andere strukturelle und physikalische Eigenschaften als das mikrokristalline Material. In dieser Arbeit wird der Versuch unternommen, einen Zusammenhang zwischen diesen neuen Eigenschaften und der besonderen lokalen Struktur der mechanisch hergestellten komplexen Oxide zu finden. Dazu wurden eine Reihe von spektroskopischen Methoden (Mössbauer-, NMR- und optische Spektroskopie) in Kombination mit Beugungsmethoden (Röntgen- und Neutronenbeugung) und bildgebenden Verfahren (Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie) verwendet. Bei den untersuchten Systemen handelt es sich weitestgehend um Spinelle mit AB2O4-Struktur (MgAl2O4, ZnAl2O4, Li0,5Al2,5O4, Li0,5Fe2,5O4, FeAl2O4, NiAl2O4, MgFe2O4, NiFe2O4, Fe2GeO4, ZnSn2O4) aber auch um Perowskite (BiFeO3), Olivine (LiFePO4), Ilmenit (FeTiO3) und orthorombische Strukturen (Ca2SnO4). Als Beispiel für die veränderten makroskopischen Eigenschaften wurde der Magnetismus einiger magnetischer Nanomaterialien untersucht und im Zusammenhang mit dem Core-Shell-Model für kristalline Nanopartikel erklärt.