بررسی خواص مغناطیسی نانو شیشه سرامیک پایه sio2 -fe2o3 - na2o-b2o3 با عامل جوانه زنی cr2o3

در این تحقیق، ابتدا یک نمونه شیشه با ترکیب 40sio2 -28.6b2o3 -24.5fe2o3 - 6.4na2o -0.5cr2o3 (درصد وزنی) (نمونه a) و سپس نمونه شیشه دوم با ترکیب 36sio2 -10.3b2o3 -17fe2o3 -36na2o -0.7cr2o3 (درصد وزنی) (نمونه b) به روش ذوب کوره ای ساخته شد. شناسایی فازهای تشکیل شده، توسط پراش پرتو ایکس و اندازه گیری خواص مغناطیسی به وسیله مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی انجام شد. در نمونه a، الگوی پراش پرتو ایکس تشکیل فاز مگنتیت را نشان داد و نمونه b آمورف بود. مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی، خاصیت فرو مغناطیسی نمونه a و ابرپارامغناطیسی نمونه b را تایید کرد. دمای نرم شدگی تجربی این شیشه °c 790 تعیین شد و دمای بلوری شدن با استفاده از نمودار آنالیز حرارتی تفاضلی، °c720 به دست آمد. شیشه نمونه bدر دماهای °c 720 و °c 860، به مدت یک ساعت و در اتمسفر هوا تحت عملیات حرارتی قرار گرفت و به ترتیبb1 و b2 نامیده شد. طیف xrd نمونه b1، تشکیل فاز مگهمیت با اندازه بلورک‌های حدود nm 35 و هماتیت با اندازه بلورک‌های حدود nm 42 را نشان داد. نمودار پسماند مغناطیسی، مغناطش اشباع (ms) را برای نمونه b1 حدود g^-1 emu 13/6 نشان داد. برای نمونهb2 ، فاز هماتیت با اندازه بلورک‌های حدود nm50 و فاز fe21.34o32 ایجاد شد و مغناطش باقیمانده حدود g^-1 emu 0/03 به دست آمد لازم به ذکر است تحت میدان مغناطیسی اعمال شده koe 10 نمونه b2 به اشباع نرسید. به وسیله طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز برای نمونه b1، قله جذب پیوند fe -o در cm^-1 435 و cm^-1 571 و برای نمونه b2 در cm^-1 461 و 510 بر سانتی‌متر مشاهده شد.

Research on Magnetic properties of SiO2 - Fe2O3 - Na2O - B2O3 nano glass ceramics with Cr2O3 as nucleating agent

In this research, first of all, two samples of glasses of 40SiO2 -28.6B2O3 -24.5Fe2O3 - 6.4Na2O -0.5Cr2O3 (mol%) (chr('39')Achr('39') sample) and 36SiO2 -10.3B2O3 -17Fe2O3 -36Na2O -0.7Cr2O3 (mol%) (chr('39')Bchr('39') sample) were synthesized using melting furnace method. Structural and magnetic properties of the samples have been studied by the Xray diffraction (XRD) and the vibrating sample magnetometer (VSM) respectively. Xray diffraction pattern of the chr('39')Achr('39') sample showed formation of magnetite phase and for the chr('39')Bchr('39') sample showed amorphous phase. VSM showed ferrimagnetic properties for the chr('39')Achr('39') sample, and superparamagnetic properties for the chr('39')Bchr('39') sample. Crystallization temperature of the chr('39')Bchr('39') sample obtained at 720 °C using the differential thermal analysis (DTA) This glass sample heat treated at 720 °C and 860 °C for one hour in air atmosphere and they called chr('39')B1chr('39') and chr('39')B2chr('39') respectively. The XRD pattern of the chr('39')B1chr('39') sample showed formation of maghemite and hematite phase. Magnetic hysteresis loop showed saturation magnetization (Ms) about 13.5 emu g1 for the chr('39')B1chr('39') sample. For the chr('39')B2chr('39') sample, formation of hematite phase and Fe21.34O32 was observed using XRD data. The remanence magnetization (Mr) obtained about 0.03 emu g1 for the chr('39')B2chr('39') sample. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) showed absorption peaks of FeO link in 571 cm1 and 435 cm1 for the chr('39')B1chr('39') sample and 510 cm1 and 461 cm1 for the chr('39')B2chr('39') sample.