مطالعه ضریب شکست نانوساختار سریم دی اکسید آلاییده شده با آهن سنتز شده به روش شیمیایی

یکی از زمینه های تحقیقاتی که بسیار مورد توجه قرار گرفته سنتز نانو ساختار دی اکسید سریم می باشد. نیمرسانای دی اکسید سریم یک اکسید خاکی کمیاب که دارای کاربردهای قابل توجهی است؛ از جمله، می توان به سلول های خورشیدی، مواد افزودنی در سرامیک، سنسور گاز و در سلول های اولیه محافظ از اثرات مضر پرتو درمانی اشاره نمود و همچنین به عنوان ماده افزودنی به شیشه برای حفاظت از مواد حساس به نور نیز استفاده می شود. دی اکسید سریم در حالت کپه ای دارای گاف انرژی تقریبی eV19/3 می باشد که کاهش اندازه ذرات (در حد نانو) نشان دهنده ی یک جابجایی آبی در طیف جذبی دارد که باعث می شود گاف اپتیکی این ماده به دلیل اثرات کوانتومی تا حد eV 22/3 بزرگتر شود. با توجه به مقدار گاف نواری، دی اکسید سریم می تواند ماده ای با خواص فوتوکاتالیستی کارآمد باشد. خواص اپتیکی و فوتوکاتالیستی دی اکسید سریم وابسته به ساختار بلوری، اندازه ذرات و بلورک ها، مورفولوژی سطح ذرات و.ناخالصی آلاییده در ماده است. در این پژوهش، نانوساختار سریم دی اکسید آلاییده شده با آهن به روش رسوب گذاری سنتز شده است.از سریم سه نیترات شش آبه و آهن کلرید شش آبه و پتاسیم هیدروکسید به عنوان واکنش دهنده در حین فرایند ساخت استفاده گردید. نانوساختارهای بدست آمده بوسیله روش های طیف سنجی پراش اشعه ی ایکس(XRD)، میکروسکوپ روبشی الکترونی گسیل میدانی (FESEM) و طیف سنجی فرابنفش- مریی (-vis UV) آنالیز و مشخصه یابی شده است. با استفاده از تصاویر FESEM نمونه ها مشخص گردید تمامی نانوذرات کروی بوده که با افزایش میزان ناخالصی اندازه نانو ذرات تا حد قابل قبولی کاهش یافته است. ضریب شکست مورد مطالعه قرار گرفت؛ مشاهده گردید، به طور کلی با افزودن ناخالصی ضریب شکست در محدوه فرابنفش افزایش یافته است.در محدوده مریی برای نمونه با ناخالصی 20% کاهش ضریب شکست را شاهد بودیم.

کلیدواژه ها:

خواص اپتیکی ، نانوساختار ، دی اکسید سریم ، فلز واسطه آهن ، روش شیمیایی ، ضریب شکست