بررسی اثر آلایش همزمان روی- کروم بر ویژگی‌های ساختاری و مغناطیسی نانوذرات فریت کبالت

در این پژوهش، ویژگی‌های ساختاری و مغناطیسی فریت کبالت آلایش داده شده با روی و کروم (zn وcr )، با فرمول شیمیایی (0.7، 0.5، 0.3، 0.1 x=) co1xznxfe2xcrxo4، که به‌روش سل ژل تهیه شده، مطالعه شده است. ویژگی‌های ساختاری، ریخت‌شناسی و مغناطیسی نمونه‌های تهیه شده با آنالیز‌های مختلفی از جمله پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف‌سنج مادون قرمز (ftir)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و مغناطش‌سنج ارتعاشی (vsm) بررسی شد. نتایج پراش پرتو ایکس به‌همراه آنالیز ریتولد نشان داد که نمونه‌های تهیه شده تک‌فاز و دارای گروه فضایی fd3m هستند. نتایج میکروسکوپ الکترونی نشان داد که اندازه ذرات در محدوده نانومتری هستند. بررسی ویژگی‌های مغناطیسی نمونه‌ها نشان داد که به‌ازای آلایش 0.1=x مغناطش کاهش یافته و به کمترین میزان خود می‌رسد و سپس افزایش می‌یابد. این رفتار به توزیع کاتیون‌ها در جایگاه‌های چهار و هشت‌‌وجهی ساختار اسپینلی مربوط می‌شود. میدان وادارندگی نمونه‌ها نیز با آلایش به‌طرز چشمگیری کاهش یافت که علت اصلی آن کاهش ناهمسانگردی مغناطوبلوری به‌دلیل جایگزینی یون غیرمغناطیسی روی است.

The Effect of Zn- Cr Substitution on the Structural and Magnetic Properties of Cobalt Ferrite Nanoparticles

In this investigation, the structural and magnetic properties of Cr and Zn substituted Co ferrite with the general formula Co1xZnxFe2xCrxO4 (x= 0.1, 0.3, 0.5, 0.7) as prepared by sol gel method were studied. The structural, morphological and magnetic properties of the samples were characterized by Xray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR), Scanning electron microscopy (SEM) and Vibrating sample magnetometer (VSM). XRD measurements along with the Rietveld refinement indicated that the prepared samples were single phase with the space group of Fd3m. Results of SEM images also showed that the particles were in the nanosize range. Also, the magnetic properties of the samples indicated that the magnetization was first decreased, reaching the minimum value for x=0.1 sample; then it was increased. This behavior was related to the cation distribution at the tetrahedral and octahedral sites. Moreover, coercivity was significantly decreased with increasing the doping level due the decrease of magnetocrystalline anisotropy because of the nonmagnetic Zn ion substitution.