Мёссбауэровское исследование термически стимулированной эволюции кристаллической и магнитной структуры наночастиц феррита магния

Проведено мёссбауэровское исследование термически стимулированной эволюции кристаллической и магнитной структуры наночастиц магниевого феррита MgFe$_2$O$_4$, полученных методом растворного горения с последующим ступенчатым отжигом в диапазоне температур 400–800°C. Исходный продукт синтеза представляет собой рентгеноаморфное вещество со стехиометрическим составом, что позволяет исключить влияние начальной кристалличности на характеристики термопродуктов. Совмещённое применение мёссбауэровской спектроскопии на ядрах $^{57}$Fe (при 300 К и 80 К) и рентгеновской дифракции позволило проследить формирование фазы MgFe$_2$O$_4$ и переход магнитных состояний наночастиц от суперпарамагнитного к релаксационному. Установлено, что до температуры 600 °C частицы сохраняют суперпарамагнитное поведение, обусловленное малым размером кристаллитов (менее 16 нм). При отжиге в интервале 600–700°C происходит резкий рост размеров кристаллитов (до~24 нм) и формирование магнитной упорядоченности, сопровождаемое появлением релаксационных спектров. При дальнейшем повышении температуры отжига (до 800°C) наблюдается стабилизация кристаллической структуры и замедление магнитной релаксации. Спектры демонстрируют уменьшение ширины резонансных линий и смещение сверхтонких параметров, характерное для проявления размерных эффектов. Результаты подчёркивают значимость термообработки как инструмента управления магнитным состоянием и кристаллической упорядоченностью наночастиц MgFe$_2$O$_4$.