ساخت و بررسي ويژگي‌هاي ساختاري، مغناطيسي و جذب مايكروويو فريت باريم آلايش يافته با سريوم

Preparation and investigation of structural, magnetic and microwave absorption properties of cerium doped barium hexaferrite

در تحقيق حاضر به ساخت و بررسی ويژگی‌های ساختاری، مغناطيسی و جذب مايكروويو فريت باريم آلايش يافته با سريوم پرداخته شده است. نمونه‌ها با فرمول شيميايی (2/0، 15/0، 1/0، 05/0، 0/0 (x= 19 O x-12Fe x Ce Ba و با استفاده از روش سل- ژل تهيه شدند. به منظور بررسی تأثير جانشانی يون خاكی نادر 3+Ce بر ويژگی‌های ساختاری و مغناطيسی نمونه‌های تهيه شده، مشخصه‌يابی‌های مختلفی از جمله پراش پرتو ايكس، طيف سنج مادون قرمز، مغناطش‌سنج ارتعاشی و جذب مايكروويو در نمونه‌ها انجام شد. طيف پراش پرتوی ايكس نشان داد كه نمونه‌های تهيه شده تك‌فاز و دارای گروه فضايی P6/mmc هستند. بررسی ويژگی‌های مغناطيسی نمونه‌ها نشان داد كه در اثر آلايش، مغناطش اشباع نمونه‌ها رفتار منظمی از خود نشان نمی‌دهد. ميدان وادارندگی نيز ابتدا كاهش می‌يابد و به كمترين ميزان خود به ازای آلايش 1/0x= می‌رسد، و سپس با افزايش درصد آلايش، افزايش می‌يابد. بررسی جذب مايكروويو نمونه‌های تهيه شده نشان داد كه بيشترين اتلاف بازتاب نمونه‌ها در هر دو پهنای بسامدی x (8 تا 12 گيگا هرتز) و Ku (12 تا 18 گيگا هرتز) به ازای نمونه‌ی 15/0x= به دست می‌آيد. همچنين بررسی اتلاف بازتاب نمونه‌ها به ضخامت ماده درآشام نشان داد كه با افزايش ضخامت، اتلاف بازتاب نمونه‌ها افزايش يافته و به سمت بسامد‌های پايين‌تر جابه‌جا می‌شود

In this study the structure, magnetic and microwave absorption properties of cerium (Ce) doped barium hexaferrite with general formulae BaCexFe12-xO19 (x=0.0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2) have been investigated. These samples have been prepared by sol- gel method. Influence of replacing Fe+3 ion by rare- earth Ce+3 ion on the structural, magnetic and microwave absorption properties have been investigated by X- ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR), Vibrating sample magnetometer (VSM) and vector network analyzer (VNA). X-ray diffraction analysis indicated that the samples are of single phase with space group p63/mmc. The magnetic properties of samples indicated that with the Ce doping the saturation magnetization show no regular behavior. Moreover, coercivity (Hc) first decreased and reached to the minimum value for x=0.1 sample and then increased with Ce content increasing. Also, measurement of electromagnetic wave absorption in X and Ku frequency bands indicated that the maximum of reflection loss obtained for x=0.15 sample. Moreover, result indicated that absorption peak shifted toward a lower frequency when thickness was increased.