سنتز و بررسی خواص مغناطیسی نانو ذرات فریت کبالت-روی به روش هم رسوبی

نانو ذرات فریت کبالتروی به روش هم رسوبی سنتز شدند. در فرآیند حاضر، نانو ذرات در ph های مختلف رسوب داده شده، سپس در دمای °c 750 به مدت 2 ساعت کلسینه شدند. آنالیز پراش اشعه ایکس(xrd) تشکیل ترکیبات تک‌فازی از فریتکبالت - روی را در همه نمونه‌ها تایید نمود. محاسبات ویلیامسونهال نشان داد که مقدار کرنش در نمونه تهیه شده در 8 = ph معادل 410*7 می‌باشد. این مقدار برای ph های 11 و 14 به ترتیب به 410*1 و 310*1 افزایش یافت. بر همین اساس بالاترین مقدار قطر کریستالیت در 14= ph برابر nm 51.35 بدست آمد. تصاویر میکروسکپ الکترونی نشر میدانی (fesem) ، توزیع نسبتاً یکنواختی از ذرات با میانگین اندازه‌ای برابر 38.9، 50.1 و 30.7 نانومتر را به ترتیب برای نمونه‌های رسوب شده در ph های 8، 11 و 14 نشان داد. با بررسی خواص مغناطیسی به کمک آنالیز مگنتومتر نمونه ارتعاشی (vsm)، مشخص شد که پارامترهای مغناطش اشباع (ms)، ثابت انیزوتروپی (k) و گشتاور مغناطیسی (nb) نمونه‌ها در ph های مختلف، متفاوت است. این ویژگی‌ها برای نمونه تهیه شده در 8=ph به ترتیب برابر emu/g 95.48، erg/oe 103 *14.614و 4.06 بدست آمدند، در حالی که در 11= ph به emu/g 100.34، erg/oe 103 *15.358و 4.27 افزایش یافته و در 14=ph به emu/g 81.98، erg/oe 103 *11.712 و 3.49 تغییر یافتند. نتایج نشان داد که تغییر در پارامترهای ریزساختاری ناشی از تفاوت ph، تاثیر چشمگیری بر خواص معناطیسی نانو ذرات سنتز شده دارد.

Effect of cobalt on structural, microstructural and magnetic properties of magnesium-zinc ferrite nanoparticles

Mg0.5xCoxZnFe2O4 ferrite nanostructures with various amounts of Co2+ substitution (x= 0, 0.05, 0.10, 0.15) were prepared using a simple and inexpensive solgel method solgel route. Structural, microstructural and magnetic properties of the prepared powders were investigated by xray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR), field emission scanning electron microscopy (FESEM), Xray energy diffraction spectroscopy (EDAX) and vibrating sample magnetometer (VSM). The xray 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 9643 nm, using electron microscope images. Magnetostatic analysis showed that the presence of cobalt ions has affected the saturation magnetization (Ms) and the coercivity (Hc). The Ms values decrease and then increase with increasing dopant (x). The lowest and highest values of Ms are related to x = 0.10 (16.5 emu/g) and 0.15 (39.6 emu/g), respectively. Based on this, the calculated YafetKittel angle (YK alpha;) showed that the highest spin canting belongs to the sample with x = 0.10. Also, the value of Hc increases with x due to the high crystalline anisotropy of cobalt.