بررسی تجربی خواص مغناطیسی و اپتیکی نانوساختارهای هگزافریت استرانسیم تهیه شده به روش سل- ژل: تأثیر بازپخت و اثر نسبت مولی آهن به استرانسیم بر این خواص

آذرنوش, اسماعیل; داورپناه, عبدالمحمود; رخشانی اول, سجاد

doi:10.47176/ijpr.25.2.22060

بررسی تجربی خواص مغناطیسی و اپتیکی نانوساختارهای هگزافریت استرانسیم تهیه شده به روش سل- ژل: تأثیر بازپخت و اثر نسبت مولی آهن به استرانسیم بر این خواص

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

اسماعیل آذرنوش ¹

عبدالمحمود داورپناه ¹

سجاد رخشانی اول ²

¹ گروه فیزیک دانشگاه سیستان و بلوچستان، بلوار دانشگاه، زاهدان

² گروه شیمی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، بلوار دانشگاه، زاهدان

https://doi.org/10.47176/ijpr.25.2.22060

چکیده

در این کار پژوهشی، نانوذرات هگزافریت استرانسیوم به روش سل- ژل تهیه شده است. ژلها از نیترات فلزی و اسید سیتریک با نسبت مولی Fe/Sr مختلف و آمونیاک به عنوان عامل تنظیم کننده pH تهیه شدند. فاز، شناسایی پیوند و ترکیبات، ریخت‌شناسی و اندازۀ ذرات و خواص مغناطیسی نمونهها با استفاده از پراش اشعۀ ایکس، طیف‌سنجی تبدیل فوریۀ فروسرخ، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان، طیف‌سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس و مغناطیسسنجی نمونه ارتعاشی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. اثر دمای بازپخت (دماهای ۷۵۰، ۸۵۰، ۹۵۰ و ۱۰۵۰ درجه سلسیوس) و همچنین اثر نسبت مولی Fe/Sr (۱۱، ۱۲ و ۱۳) بر ساختار بلوری و خواص مغناطیسی هگزافریت استرانسیوم مورد بررسی قرار گرفته است. پراش اشعۀ ایکس، تشکیل فاز هگزافریت استرانسیوم نوع M را نشان داده است. سه حالت ارتعاشی در طیف تبدیل فوریۀ فروسرخ نمونههای بازپخت شده مشاهده شد که نشان دهندۀ وجود پیوندهای کششی فلز - اکسیژن در هگزافریت بود. میدان وادارندگی (Oe ۲۵۰۰-۶۰۰۰) در شرایط مختلف به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

هگزافریت استرانسیم

سل _ ژل

فریت

نانوذرات

خواص مغناطیسی

موضوعات

مواد نانو

عنوان مقاله English

Experimental investigation of magnetic and optical properties of strontium hexaferrite nanostructures synthesized by sol-gel method., The effect of annealing and the effect of iron to strontium molar ratio on these properties

نویسندگان English

Esmail Azarnosh ¹

Abdol Mahmood Davarpanah ¹

Sajad Rakhshani Aval ²

¹ Department of Physics Faculty of Science University of Sistan and Baluchestan, Zahedan

² Department of Chemistry, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan

چکیده English

In this research, strontium hexaferrite nanoparticles were synthesized by sol-gel method. Gels were prepared from metal nitrates and citric acid with different Fe/Sr molar ratios and ammonia as pH adjuster. The phase, bond identification, composition, morphology, particle size and magnetic properties of the samples were studied using X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), field emission scanning electron microscopy (FESEM) and vibrating sample magnetometer (VSM). The effect of annealing temperature (750, 850, 950 and 1050 °C) as well as the effect of Fe/Sr molar ratio on the crystal structure and magnetic properties of strontium hexaferrite were investigated. XRD shows the formation of M-type strontium hexaferrite phase at temperatures 950 and 1050 °C. Three vibrational modes were observed in the FT-IR spectrum of the annealed samples, indicating the presence of metal-oxygen tensile bonds in hexaferrite. Coercive field (2500-6000 Oe) was obtained under different conditions.

کلیدواژه‌ها English

Strontium hexaferite

sol gel

ferrite

nanoparticles

magnetic properties

G A Al‐Garalleh, I. Bsoul, Y. Maswadeh, E. Al‐Hwaitat, S. H. Mahmood, Applied Physics A 125 (2019) 467.
M A Urbano‐Peña, S A Palomares ‐ Sánchez I Betancourt, T J Pérez ‐ Juache, F Ruiz, Applied Physics A 125 (2019) 711.
B Abraime, M Ait Tamerd, A Mahmoud, F Boschini, A Benyoussef, M Hamedoun, Y Xiao, A El Kenz, O Mounkachi, Ceramics International 43, 17 (2017) 15999.
E Roohani, H Arabi, R Sarhaddi, S Sudkhah, and A Shabani, International Journal of Modern Physics B 29 (2015) 27.
L A García-Cerda, O S Rodríguez-Fernández, P J Reséndiz-Hernández, Journal of Alloys and Compounds, 369 (2004) 182.
M M Hessien, N El-Bagoury, M H H Mahmoud, M Alsawat, A K Alanazi, M M Rashad, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 498 (2020) 166187.
Y Wang, Q Li, C Zhang, B Li, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 321, 19 (2009) 3368.
Y P Fu, C H Lin, Journal of Alloys and Compounds 386 (2005) 222.
O Mohanta, Y N Singhbabu, S K Giri, D Dadhich, N N Das, R K Sahu, Journal of Alloys and Compounds 564 (2013) 78.