In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles

Autores
Ferrari, Sergio; Kumar, R. S.; Grinblat, Florencia; Aphesteguy, Juan Carlos; Saccone, Fabio Daniel; Errandonea, D.
Año de publicación
2016
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
We have studied the high-pressure structural behavior of zinc ferrite (ZnFe2O4) nanoparticles by powder X-ray diffraction measurements up to 47 GPa. We found that the cubic spinel structure of ZnFe2O4 remains up to 33 GPa and a phase transition is induced beyond this pressure. The high-pressure phase is indexed to an orthorhombic CaMn2O4-type structure. Upon decompression the low- and high-pressure phases coexist. The compressibility of both structures was also investigated. We have observed that the lattice parameters of the high-pressure phase behave anisotropically upon compression. Further, we predict possible phase transition around 55 GPa. For comparison, we also studied the compression behavior of magnetite (Fe3O4) nanoparticles by X-ray diffraction up to 23 GPa. Spinel-type ZnFe2O4 and Fe3O4 nanoparticles have a bulk modulus of 172 (20) GPa and 152 (9) GPa, respectively. This indicates that in both cases the nanoparticles do not undergo a Hall-Petch strengthening.
Fil: Ferrari, Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina
Fil: Kumar, R. S.. University of Nevada; Estados Unidos
Fil: Grinblat, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina
Fil: Aphesteguy, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina
Fil: Saccone, Fabio Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Errandonea, D.. Universidad de Valencia; España
Materia
Oxides
Nanostructure
X-Ray Diffraction
Crystal Structure
Phase Transitions
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/47167
Acceder
id CONICETDig_19fc38d7c9c1dd3eb8872bd40b57a55b
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/47167
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticlesFerrari, SergioKumar, R. S.Grinblat, FlorenciaAphesteguy, Juan CarlosSaccone, Fabio DanielErrandonea, D.OxidesNanostructureX-Ray DiffractionCrystal StructurePhase Transitionshttps://purl.org/becyt/ford/1.3https://purl.org/becyt/ford/1We have studied the high-pressure structural behavior of zinc ferrite (ZnFe2O4) nanoparticles by powder X-ray diffraction measurements up to 47 GPa. We found that the cubic spinel structure of ZnFe2O4 remains up to 33 GPa and a phase transition is induced beyond this pressure. The high-pressure phase is indexed to an orthorhombic CaMn2O4-type structure. Upon decompression the low- and high-pressure phases coexist. The compressibility of both structures was also investigated. We have observed that the lattice parameters of the high-pressure phase behave anisotropically upon compression. Further, we predict possible phase transition around 55 GPa. For comparison, we also studied the compression behavior of magnetite (Fe3O4) nanoparticles by X-ray diffraction up to 23 GPa. Spinel-type ZnFe2O4 and Fe3O4 nanoparticles have a bulk modulus of 172 (20) GPa and 152 (9) GPa, respectively. This indicates that in both cases the nanoparticles do not undergo a Hall-Petch strengthening.Fil: Ferrari, Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Kumar, R. S.. University of Nevada; Estados UnidosFil: Grinblat, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Aphesteguy, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; ArgentinaFil: Saccone, Fabio Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Errandonea, D.. Universidad de Valencia; EspañaElsevier Science2016-06info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/47167Ferrari, Sergio; Kumar, R. S.; Grinblat, Florencia; Aphesteguy, Juan Carlos; Saccone, Fabio Daniel; et al.; In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles; Elsevier Science; Solid State Sciences; 56; 6-2016; 68-721293-2558CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1293255816301923info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.solidstatesciences.2016.04.006info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-10-15T14:23:27Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/47167instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-10-15 14:23:27.399CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles
title In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles
spellingShingle In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles
Ferrari, Sergio
Oxides
Nanostructure
X-Ray Diffraction
Crystal Structure
Phase Transitions
title_short In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles
title_full In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles
title_fullStr In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles
title_full_unstemmed In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles
title_sort In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles
dc.creator.none.fl_str_mv Ferrari, Sergio
Kumar, R. S.
Grinblat, Florencia
Aphesteguy, Juan Carlos
Saccone, Fabio Daniel
Errandonea, D.
author Ferrari, Sergio
author_facet Ferrari, Sergio
Kumar, R. S.
Grinblat, Florencia
Aphesteguy, Juan Carlos
Saccone, Fabio Daniel
Errandonea, D.
author_role author
author2 Kumar, R. S.
Grinblat, Florencia
Aphesteguy, Juan Carlos
Saccone, Fabio Daniel
Errandonea, D.
author2_role author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Oxides
Nanostructure
X-Ray Diffraction
Crystal Structure
Phase Transitions
topic Oxides
Nanostructure
X-Ray Diffraction
Crystal Structure
Phase Transitions
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.3
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv We have studied the high-pressure structural behavior of zinc ferrite (ZnFe2O4) nanoparticles by powder X-ray diffraction measurements up to 47 GPa. We found that the cubic spinel structure of ZnFe2O4 remains up to 33 GPa and a phase transition is induced beyond this pressure. The high-pressure phase is indexed to an orthorhombic CaMn2O4-type structure. Upon decompression the low- and high-pressure phases coexist. The compressibility of both structures was also investigated. We have observed that the lattice parameters of the high-pressure phase behave anisotropically upon compression. Further, we predict possible phase transition around 55 GPa. For comparison, we also studied the compression behavior of magnetite (Fe3O4) nanoparticles by X-ray diffraction up to 23 GPa. Spinel-type ZnFe2O4 and Fe3O4 nanoparticles have a bulk modulus of 172 (20) GPa and 152 (9) GPa, respectively. This indicates that in both cases the nanoparticles do not undergo a Hall-Petch strengthening.
Fil: Ferrari, Sergio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina
Fil: Kumar, R. S.. University of Nevada; Estados Unidos
Fil: Grinblat, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina
Fil: Aphesteguy, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Instituto de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long"; Argentina
Fil: Saccone, Fabio Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Errandonea, D.. Universidad de Valencia; España
description We have studied the high-pressure structural behavior of zinc ferrite (ZnFe2O4) nanoparticles by powder X-ray diffraction measurements up to 47 GPa. We found that the cubic spinel structure of ZnFe2O4 remains up to 33 GPa and a phase transition is induced beyond this pressure. The high-pressure phase is indexed to an orthorhombic CaMn2O4-type structure. Upon decompression the low- and high-pressure phases coexist. The compressibility of both structures was also investigated. We have observed that the lattice parameters of the high-pressure phase behave anisotropically upon compression. Further, we predict possible phase transition around 55 GPa. For comparison, we also studied the compression behavior of magnetite (Fe3O4) nanoparticles by X-ray diffraction up to 23 GPa. Spinel-type ZnFe2O4 and Fe3O4 nanoparticles have a bulk modulus of 172 (20) GPa and 152 (9) GPa, respectively. This indicates that in both cases the nanoparticles do not undergo a Hall-Petch strengthening.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-06
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/47167
Ferrari, Sergio; Kumar, R. S.; Grinblat, Florencia; Aphesteguy, Juan Carlos; Saccone, Fabio Daniel; et al.; In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles; Elsevier Science; Solid State Sciences; 56; 6-2016; 68-72
1293-2558
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/47167
identifier_str_mv Ferrari, Sergio; Kumar, R. S.; Grinblat, Florencia; Aphesteguy, Juan Carlos; Saccone, Fabio Daniel; et al.; In-situ high-pressure x-ray diffraction study of zinc ferrite nanoparticles; Elsevier Science; Solid State Sciences; 56; 6-2016; 68-72
1293-2558
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1293255816301923
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.solidstatesciences.2016.04.006
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Elsevier Science
publisher.none.fl_str_mv Elsevier Science
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1846082644603830272
score 13.22299

Publicaciones similares