تهیه مگنتایت (fe3o4) با نسبت نااستوکیومتری و تاثیر آن در بیناب رامان در حضور میدان مغناطیسی

نانوذرات fe3o4 به روش هم‌رسوبی با نسبت استوکیومتری و نااستوکیومتری در اتمسفر هوا و دمای c ° 78 ساخته شد. بررسی ساختاری نمونه‌ها توسط الگوی پراش پرتو ایکس (xrd) انجام شد. خواص مغناطیسی نانو ذرات با استفاده از دستگاه مغناطش سنج شیب نیروی متناوب (agfm) و ترازوی فارادی بررسی شد. الگوی xrd حاکی از تک فاز بودن نمونه‌ها و تشکیل فاز مکعبی اسپینل مگنتایت بود. قله‌های پراش الگوی xrd با کارت‌ مرجع 0866 088 01مربوط به فاز مگنتایت هم‌خوانی داشت. دمای ‌کوری برای نمونۀ نااستوکیومتری با افزایش fe2+/fe3+ نسبت به نمونۀ حجیم (°c585) کاهش می‌یابد که ناشی از کاهش اندازۀ نانو ذرات است. با کوچک شدن اندازۀ ذرات، تعداد برهمکنش‌های ابرتبادلی بین جایگاه‌های ساختار بلوری اسپینلی کاهش می‌یابد و با انرژی گرمایی کمتر نظم اسپین‌ها برهم‌زده می‌شود و گذار فاز فری مغناطیس به پارامغناطیس رخ می‌دهد. بنابراین با افزایش نسبت کاتیون دو ظرفیتی آهن به کاتیون سه ظرفیتی آن می‌توان نانو ذراتی با مغناطش اشباع و نیروی وادارندگی مشابه و دمای‌کوری متفاوت تولید‌ کرد. بررسی بیناب ‌رامان برای هر دو نمونۀ استوکیومتری و نااستوکیومتری، قله‌های مشخص مربوط به ساختار مگنتایت را در cm 1 336 و cm 1 490 نشان داد. مقایسۀ بیناب ‌رامان نمونه‌ها بعد از اعمال میدان‌ مغناطیسی دلالت بر افزایش تعداد قله‌ها و ارتفاع قله‌ها داشت که ناشی از جهت‌گیری نانو ذرات در راستای میدان ‌مغناطیسی بود.

preparation of magnetite (fe3o4) with non-stoichiometric ratio and its effect on raman spectroscopy in the presence of magnetic field

fe3o4 nanoparticles were fabricated by co precipitation method with stoichiometric and non stoichiometric ratios in air atmosphere and temperature of 78 °c. structural analysis of the samples was performed by x ray diffraction pattern (xrd). the magnetic properties of the nanoparticles were investigated using an alternating force gradient magnetometer (agfm) and faraday scale. the xrd patterns indicated that the specimens were single phase and the cubic phase of the magnetic spinel was formed. the diffraction peaks of the xrd pattern are consistent with the reference card 0866 088 01 for the magnetite phase. for non stoichiometric ratios,  by increasing fe2+/fe3+, the cure temperature decreases compare to the bulk sample (585 °c), due to the decrease in particle size. as the particle size decreases, the number of super exchange interactions between the sites of the spinel crystal structure decreases. therefore, by increasing the ratio of divalent iron cation to its trivalent cation, nanoparticles with saturated magnetism and similar coercive force and different curie temperature can be produced and with less heat energy, the order of the spins is disturbed and the transition from the ferromagnetic phase to the paramagnetic phase occurs. the raman spectra for the  samples showed specific peaks related to the magnetite structure at 336 cm 1 and 490 cm 1 wave number. comparison of the raman spectroscopy of the samples after applying the magnetic field indicated an increase in the number and height of the peaks, which was due to the orientation of the nanoparticles in the direction of the magnetic field.