Příprava fázově čisté keramiky CaMn7O12

V našem oddělení je připravována celá řada multiferoických materiálů. Jedním z nich je CaMn₇O₁₂, který vykazuje silnou magnetoelektrickou vazbu. Drobné krystalky (~ 0.1 mm) byly připraveny z vysokoteplotního roztoku CaCl₂ a MnO₂, ale obsahovaly 9 % nežádoucích příměsí. Alternativní metoda – syntéza sol-gel s použitím vodného roztoku dusičnanů Ca a Mn a kyseliny jablečné – poskytla čistý prášek CaMn₇O₁₂ s méně než 1 % příměsí. Tato metoda však nebyla reprodukovatelná. Užití ethylenglykolu místo kyseliny jablečné poskytlo reprodukovatelné výsledky, žádné příměsi nebyly detekovány práškovou rentgenovou difrakcí. Keramické tablety byly připraveny jednoosým lisováním a slinováním, byly pak použity pro spektroskopická měření [F. Kadlec a kol., Phys. Rev. B 90, 054307 (2014)].

Obr. 1: Jednoosé lisování prášků pro přípravu keramik – lisovací forma (a) a hydraulický lis (b). Lisovaný prášek se nasype do formy a je stlačován mezi dvěma písty (průměr 13 mm) pomocí hydraulického lisu. Písty i válec formy jsou zhotoveny z tvrdokovu. Maximální přípustný tlak je 739 MPa.