ساخت نانوذرات اسپینل فلزات انتقالی به روش سل-ژل احتراقی و بررسی خواص مغناطیسی آن‌ها

نانومواد

مقاله 1، دوره 11، شماره 38، تیر 1398، صفحه 65-79   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

سمانه هدایتی؛ سعید باغشاهی؛ آرمان صدقی^* ؛ مرضیه آزادفلاح

گروه مهندسی مواد، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

چکیده

فریت‌های نرم، مواد مغناطیسی با ساختار اسپینل هستند که دارا بودن خواص بارزی چون مقاومت الکتریکی بسیار بالا، تلفات هیسترزیس ناچیز و تراوایی بالا، این مواد را جهت استفاده در کاربردهای الکترونیکی و پزشکی بسیار مناسب ساخته است. در این پژوهش، نانوپودر فریت نرم با فرمول MFe₂O₄ که در آن M=Zn, Ni, Cu, Mn است، به روش سل-ژل احتراقی ساخته شد. از نیترات فلزات به‌ عنوان مواد اولیه و از اسید سیتریک، اوره و گلایسین به ‌عنوان سوخت استفاده شد. آنالیز فازی با استفاده از پراش اشعه ایکس انجام شد و جهت تایید نتایج XRD و همچنین بررسی روند کار آنالیز FT-IR روی ترکیب اولیه انجام شد. خواص مغناطیسی و جذب موج رادار پودرها توسط دستگاه‌های مغناطیس‌سنج ارتعاشی VSM و آنالیز بردار شبکه VNA اندازه‌گیری شد. در نهایت جهت بررسی ریزساختار از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی FESEM و برای بررسی مورفولوژی و توزیع اندازه نانوذرات از آنالیز TEM استفاده شد. اندازه بلورک‌های پودرهای ساخته‌ شده حدودا بین 22 تا nm 81 است. نتایج نشان داد بهترین خواص مغناطیسی مربوط به نمونه Ni_0.6Zn_0.4Fe₂O₄ با مغناطش اشباع emu/g 73 است.

کلیدواژه‌ها

سل- ژل احتراقی؛ فریت نرم؛ خواص مغناطیسی؛ نانوذرات اسپینل فلزات انتقالی

مراجع

• شهرزاد محسنی، فاطمه میرجلیلی، صاحبعلی منافی، "سنتز و مشخصه‌یابی نانوساختارهای فریت نیکل با استفاده از روش سونوشیمیایی و بررسی خواص مغناطیسی آن" مجله علمی پژوهشی نانومواد، شماره 32، 1396، 300-291.
• K. Shobana, K. Kim, J.H. Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 108, 2019, 100.
• کاوه کلاه‌گر آذری، مهری مشهدی، جواد فهیم، "بررسی جذب امواج راداری در نانوکامپوزیت‌های مگنتیت-پلی پیرول/اپوکسی" مجله علمی پژوهشی نانومواد، شماره 35، 1397، 149-141.
• J. Angadi, B. Rudraswamy, K. Sadhana, K. Praveena. Magnetism and Magnetic Materials, 409, 2016, 111.
• Hu, H.B. Yang, D.A. Pan, H. Wang, J.J. Tian, S.G. Zhang, X.F. Wang, A.A. Volinsky, Magnetism and Magnetic Materials, 322, 2010, 173.
• Bhamini, T.T. Michelle, S. Anandan, Results in Physics, 7, 2017, 345.
• Valenzuela, "Magnetic ceramics" Cambridge University Press, 4. 2005.
• S. Miller, M. Drillon, "Magnetism, Nanosized Magnetic Materials" Wiley-VCH, 2002.
• Goldman, "Modern ferrite technology" Springer Science & Business Media, 2006.
• Poorbafrani, E. Kiani, Magnetism and Magnetic Materials, 416, 2016, 10.
• Chauhan, A. K. Shukla, K. Sreenivas, Ceramics International, 42, 2016, 12136.
• Kurian, D. Nair, Saudi Chemical Society, 20, 2016, 517.
• J. Angadi, B. Rudraswamy, K. Sadhana, K. Praveena, Magnetism and Magnetic Materials, 409, 2016, 111.
• Dantas, E. Leal, A.B. Mapossa, D.R. Cornejo, A.C.F.M Costa, Fuel, 191, 2017, 463.
• Tangcharoen, A. Ruangphanit, W. Pecharapa, Ceramics International, 39, 2013, 239.
• Sutka, G. Mezinskis, M. Zamovskis, D. Jakovlevs, I. Pavlovska, Ceramics International, 39, 2013, 8499.
• S. Ebrahimi, S.M. Masoudpanah, H. Amiri, M. Yousefzadeh, Ceramics International, 40, 2014, 6713.
• Z. Li, Z. Yu, Z.W. Lan, K. Sun, C.J. Wu, Ceramics International, 40, 2014, 13917.
• H. Wu, T.H. Ting, M.C. Li, W.D. Ho, Magnetism and Magnetic Materials, 298, 2006, 25.
• Zhong, Y. Zhong, Z. Lan, K. Sun, C. Wu, Ceramics International, 40, 2014, 13917.
• M. Silverstein, G.C. Bassler, Chemical Education, 39, 1962, 546.
• S. Sridhar, C.S. Lakshmi, G. Govindraj, S. Bangarraju, L. Satyanarayana, D. Potukuchi, Physics and Chemistry of Solids, 92, 2016, 70.
• Tangcharoen, A. Ruangphanit, W. Pecharapa, Ceramics International, 39, 2013, 239.
• V. Raut, R. S. Barkule, D. R.Shengule, K.M. Jadhav, Magnetism and Magnetic Materials, 358, 2014, 87.
• Liu, S. Wei, B. Xu, Y. Wang, H. Tian, H. Tong, Magnetism and Magnetic Materials, 349, 2014, 57.
• K. Roy, B. B. Nayak, J. Bera, Magnetism and Magnetic Materials, 320, 2008, 1128.
• J. Angadi, B. Rudraswamy, K. Sadhana, K. Praveena, Magnetism and Magnetic Materials, 409, 2016, 111.
• Soka, R. Dosoudil, M. Usakov, Acta Physica Polonica A, 131, 2016, 13.
• S. Hardy, C.A. Coyle, J.F. Bonnett, J.W. Templeton, N.L. Canfield, D.J. Edwards, S.M. Mahserejian, L. Ge, B. J. Ingram, J.W. Stevenson, Material Chemistry A, 6, 2018, 1787.
• R. Bueno, M.L. Gregori, M.C. Nobrega, Magnetism and Magnetic Materials, 320, 2008, 864.
• P. Liu, E. Fullerton, O. Gutfleisch, D.J. Sellmyer "Nanoscale magnetic materials and applications" Springer Science Business Media, LLC, 2009.
• J.C. Aphesteguy, A. Damiani, D. DiGiovanni, S.E. Jacobo, Physica B: Condensed Matter, 404, 2009, 2713.