Iranian Journal of Ceramic Science & Engineering
علم و مهندسی سرامیک
Iranian Journal of Ceramic Science & Engineering
Engineering & Technology
http://ijcse.ir
1
admin
2322-2352
2322-2352
14
3/233200
fa
jalali
1400
9
1
gregorian
2021
12
1
10
3
online
1
fulltext
fa
تأثیر کبالت بر ویژگیهای ساختاری، ریزساختاری و مغناطیسی نانوذرات فریت منیزیم-روی
Effect of cobalt on structural, microstructural and magnetic properties of magnesium-zinc ferrite nanoparticles
سراميکهاي زیستی (بیوسرامیکها)
Bioceramics
پژوهشي
Research
<div style="text-align: justify;"><span style="font-size:12px;"><span style="font-family:Tahoma;">نانوساختارهای ترکیب فریتی <span dir="LTR">Mg<sub>0.5-x</sub>Co<sub>x</sub>Zn<sub>0.5</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub></span> با مقادیر آلایش 15<sub>/</sub>0 <span dir="LTR">,</span>10<sub>/</sub>0 <span dir="LTR">,</span>05<sub>/</sub>0 <span dir="LTR">,</span>00<sub>/</sub>0= <span dir="LTR">x </span> و با استفاده از روش سل-ژل خود احتراقی تهیه شدند. پودرهای تهیه شده به صورت حلقه پرس شدند و تحت عملیات حرارتی در دمای <span dir="LTR">°C</span> 900 به مدت 4 ساعت قرار گرفتند. ویژگی­های ساختاری، ریز ساختاری و مغناطیسی پودرهای تهیه شده توسط پراش پرتو <span dir="LTR"> x</span> (<span dir="LTR">XRD</span>)، بیناب­سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (<span dir="LTR">FT-IR</span>)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (<span dir="LTR">FE-SEM</span>)، طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس (<span dir="LTR">EDAX</span>) و مغناطیس­سنج نمونه مرتعش (<span dir="LTR">VSM</span>) مورد بررسی قرار گرفت. نفوذپذیری مغناطیسی حلقه­های تف­جوشی شده با استفاده از دستگاه <span dir="LTR">LCR meter</span> بررسی شد. الگوی پراش پرتو <span dir="LTR">x</span> نمونه­ها نشان داد که همه­ی پودرهای تهیه شده دارای ساختار بلوری اسپینلی هستند و هیچ­گونه فاز ناخالصی در آن­ها وجود ندارد. اندازه ریزبلورک­ها با استفاده از رابطه­ی شرر بین <span dir="LTR">nm</span> 36-67 به­دست آمد. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی میانگین اندازه­ی ذرات پودرها بین <span dir="LTR">nm</span> 43-96 به­دست آمد. آنالیز مغناطواستاتیکی مشخص کرد که حضور یون­های کبالت بر مغناطش اشباع (<span dir="LTR">M<sub>s</sub></span>) و میدان وادارنده (<span dir="LTR">H<sub>c</sub></span>) تآثیر گذار بوده است و مقادیر <span dir="LTR">M<sub>s</sub></span> با افزایش میزان آلایش ابتدا کاهش و سپس افزایش یافته­اند. کمترین میزان <span dir="LTR">M<sub>s</sub></span> مربوط به نمونه­ی 10/0=<span dir="LTR">x</span> برابر با <span dir="LTR">emu/g</span> 5/16 و بیشترین مقدار مربوط به 15/0=<span dir="LTR">x</span> برابر با <span dir="LTR">emu/g</span> 6/39 است. محاسبه کج شدگی گشتاور مغناطیسی (زاویه یافت-کیتل) نمونه­ها نشان داد که بیشترین میزان کج شدگی اسپینی مربوط به نمونه با 10/0=<span dir="LTR">x</span> می­باشد. مقایسه میدان وادارنده نمونه­ها نشان داد که به دلیل ناهمسانگردی بلوری کبالت، با افزایش میزان آلایش <span dir="LTR">x</span> مقدار <span dir="LTR">H<sub>c</sub></span> به­صورت پیوسته افزایش می­یابد. نتایج نفوذپذیری مغناطیسی حلقه­های تف­جوشی شده نشان داد که نمونه با 15/0=<span dir="LTR">x</span> دارای بیشترین نفوذپذیری است.</span></span></div>
Mg<sub>0.5-x</sub>CoxZnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> ferrite nanostructures with various amounts of Co<sup>2+ </sup>substitution (x= 0, 0.05, 0.10, 0.15) were prepared using a simple and inexpensive sol-gel method sol-gel route. Structural, microstructural and magnetic properties of the prepared powders were investigated by x-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR), field emission- scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray energy diffraction spectroscopy (EDAX) and vibrating sample magnetometer (VSM). The x-ray diffraction patterns showed that the prepared nanopowders have pure spinel structure without any other impurity phases. The average particle size of the powders was between 96-43 nm, using electron microscope images. Magneto-static analysis showed that the presence of cobalt ions has affected the saturation magnetization (M<sub>s</sub>) and the coercivity (H<sub>c</sub>). The M<sub>s</sub> values decrease and then increase with increasing dopant (x). The lowest and highest values of M<sub>s</sub> are related to x = 0.10 (16.5 emu/g) and 0.15 (39.6 emu/g), respectively. Based on this, the calculated Yafet-Kittel angle (Y-Kα) showed that the highest spin canting belongs to the sample with x = 0.10. Also, the value of H<sub>c</sub> increases with x due to the high crystalline anisotropy of cobalt.
نانوساختار, سل-ژل, فریت, مغناطش اشباع, وادارندگی, مدل یافت-کیتل
48
61
http://ijcse.ir/browse.php?a_code=A-10-554-2&slc_lang=fa&sid=1
معصومه
قادری
10031947532846003764
10031947532846003764
No
حامد
بحیرائی
hamedbahiraei@gmail.com
10031947532846003765
10031947532846003765
Yes
خلیل الله
قیصری
10031947532846003766
10031947532846003766
No