مطالعه اثر اندازه ذرات روی نرخ جذب ویژه نانوذرات فریت کبالت در یک میدان مغناطیسی بسامد رادیویی

تحقیقات نشان می دهد که اندازه نانوذرات مغناطیسی تاثیر مهمی روی ویژگی های آنها می گذارد، به طوری که احتمال وجود یک اندازه بهینه در استفاده از آنها در کاربردهای پزشکی گزارش شده است. از این رو در این تحقیق نانوذرات فریت کبالت به روش هم رسوبی در دمای 80 درجه سلسیوس تهیه شده و سپس پودر حاصل در کوره و در دماهای 150، 200، 300، 400، 500 و 600 درجه سلسیوس قرار گرفت تا نانوذراتی با اندازه های مختلف حاصل شود. پراش پرتو x نمونه ها، تشکیل فاز خالص اسپینلی را در مورد نانوذرات تایید کرد و اندازه متوسط بلورک های نمونه ها توسط رابطه شرر 8.18، 9.04، 8.95، 9.55، 10.40 و 11.12 نانومتر به ترتیب برای نمونه های سنتز شده در دماهای 150 تا 600 درجه سلسیوس به دست آمد. اندازه گیری های ویژگی های مغناطیسی گویای افزایش میدان وادارندگی و مغناطش اشباع با افزایش اندازه است. بازده گرمایی تعلیق نانوذرات تحت اعمال میدان مغناطیسی متناوب با بسامد khz 92 اندازه گیری و منحنی افزایش دما بر حسب زمان به دست آمد. این آزمایش ها نشان داد که بیشترین مقدار نرخ جذب ویژه برای نانوذرات با اندازه حدود nm 9 حاصل می شود و ذرات بزرگ تر و یا کوچک تر از آن مقدار نرخ جذب کمتری به دست می دهد. نتایج این تحقیق مبین وجود یک اندازه بهینه برای کاربردهای گرمادرمانی مغناطیسی است که در آن بیشترین بازده گرمایی حاصل می شود.

Study of the effect of particle size on the specific absorption rate of cobalt ferrite nanoparticles in a radio frequency magnetic field

Studies show that the size of magnetic nanoparticles has an important impact on their properties. So, the possibility of an optimal size for their use in medical applications has been reported. Therefore, in this study, cobalt ferrite nanoparticles were prepared using coprecipitation method at 80 °C; then the powder was annealed in a furnace at 150, 200, 300, 400, 500 and 600 °C to obtain nanoparticles with different sizes. The Xray diffraction patterns confirmed the formation of a pure spinel phase in the nanoparticles, and the average size of the crystalites of the samples was determined by Scherrer's formula to be 8.18, 9.04 , 8.95, 9.55, 10.40 and 11.12 nm for synthesized samples at 150 to 600 °C, respectively. Measurements of magnetic properties also indicated an increase in the field and the saturation magnetization by enhancing the size. The heat generation efficiency of the nanoparticles suspension was measured by the application of an alternating magnetic field at 92 kHz and the temperature increase curve was calculated versus time. These experiments showed that the highest value of specific adsorption rate for nanoparticles of about 9 nm, and particles larger or smaller than that amount led to a smaller absorption rate. The results of this study, suggest an optimal size for hypertherma applications in which the highest thermal efficiency is achieved.