تاثیر کبالت بر ویژگی های ساختاری، ریزساختاری و مغناطیسی نانوذرات فریت منیزیم-روی

نانوساختارهای ترکیب فریتی Mg۰.۵-xCoxZn۰.۵Fe۲O۴ با مقادیر آلایش ۱۵/۰ ,۱۰/۰ ,۰۵/۰ ,۰۰/۰= x  و با استفاده از روش سل-ژل خود احتراقی تهیه شدند. پودرهای تهیه شده به صورت حلقه پرس شدند و تحت عملیات حرارتی در دمای °C ۹۰۰ به مدت ۴ ساعت قرار گرفتند. ویژگی­های ساختاری، ریز ساختاری و مغناطیسی پودرهای تهیه شده توسط پراش پرتو  x (XRD)، بیناب­سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDAX) و مغناطیس­سنج نمونه مرتعش (VSM) مورد بررسی قرار گرفت. نفوذپذیری مغناطیسی حلقه­های تف­جوشی شده با استفاده از دستگاه LCR meter بررسی شد. الگوی پراش پرتو x نمونه­ها نشان داد که همه­ی پودرهای تهیه شده دارای ساختار بلوری اسپینلی هستند و هیچ­گونه فاز ناخالصی در آن­ها وجود ندارد. اندازه ریزبلورک­ها با استفاده از رابطه­ی شرر بین nm ۳۶-۶۷ به­دست آمد. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی میانگین اندازه­ی ذرات پودرها بین nm ۴۳-۹۶ به­دست آمد. آنالیز مغناطواستاتیکی مشخص کرد که حضور یون­های کبالت بر مغناطش اشباع (Ms) و میدان وادارنده (Hc) تآثیر گذار بوده است و مقادیر Ms با افزایش میزان آلایش ابتدا کاهش و سپس افزایش یافته­اند. کمترین میزان Ms مربوط به نمونه­ی ۱۰/۰=x  برابر با emu/g ۵/۱۶ و بیشترین مقدار مربوط به ۱۵/۰=x برابر با emu/g ۶/۳۹ است. محاسبه کج شدگی گشتاور مغناطیسی (زاویه یافت-کیتل) نمونه­ها نشان داد که بیشترین میزان کج شدگی اسپینی مربوط به نمونه با ۱۰/۰=x می­باشد. مقایسه میدان وادارنده نمونه­ها نشان داد که به دلیل ناهمسانگردی بلوری کبالت، با افزایش میزان آلایش x مقدار Hc به­صورت پیوسته افزایش می­یابد. نتایج نفوذپذیری مغناطیسی حلقه­های تف­جوشی شده نشان داد که نمونه با ۱۵/۰=x دارای بیشترین نفوذپذیری است.

کلیدواژه ها:

نانوساختار ، سل-ژل ، فریت ، مغناطش اشباع ، وادارندگی ، مدل یافت-کیتل