Феррограна́ты - ферриты иттрия и лантаноидов, имеющие кубическую структуру минерала граната с общей формулой M3Fe5O12, где М - Y, Gd, Tb, Dy, Но, Fe, Sm или Eu.
* * *
ФЕРРОГРАНАТЫ - ФЕРРОГРАНА́ТЫ, ферриты (см. ФЕРРИТЫ) иттрия и лантаноидов. Формулу ферритов гранатов можно записать как 3R2O3.5Fe2O3 либо R3+3Fe3+2Fe3+3O12 = R3Fe5O12 , где R3+ - один из трехвалентных ионов редкоземельных элементов (Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Sm или Eu). Возможно большое число вариантов замещения ионов R и Fe другими ионами. Ферримагнитные гранаты по структуре аналогичны природному минералу спессартину (см. СПЕССАРТИН) Mn3Al2Si3O12.
Элементарная ячейка (см. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЯЧЕЙКА КРИСТАЛЛА) феррограната содержит восемь формульных единиц R3Fe5O12 или четыре 3R2O3.5Fe2O3. Для объяснения магнитных свойств ферритов граната используется модель из трех магнитных подрешеток (см. ПОДРЕШЕТКА МАГНИТНАЯ). В двух из них (a и d) расположены ионы Fe3+, в третьей подрешетке расположены ионы R3+. Между a и d-подрешетками имеет место сильное отрицательное обменной взаимодействие, в результате которого возникает результирующая намагниченность. Ионы R3+ намагничиваются слабым полем от a и d-подрешеток, в результате чего моменты ионов в с-местах направлены противоположно намагниченности в d-подрешетке.
Феррогранаты иттрия с частичным замещением ионов иттрия и железа другими ионами занимают особое место среди ферритных материалов для СВЧ-устройств. Они характеризуются низкими диэлектрическими и магнитными потерями, слабой анизотропией, наиболее узкой резонансной кривой. Монокристаллы Y3Fe5O12 с малой концентрацией примесей и структурных дефектов имеют ширину линии ферромагнитного резонанса (см. ФЕРРОМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС), лежащую в пределах 10-100А/м. Феррогранат иттрия широко применяется в низкочастотной части СВЧ-диапазона.
Монокристаллы феррогранатов обычно получают кристаллизацией из раствора-расплава с использованием оксифторида свинца в качестве растворителя.