سنتز ترمو - مكانوشيميايي، بررسي خواص فيزيكي و مغناطيسي نانو ذرات فريت كبالت – منيزيم

Thermo Mechano-Chemical Synthesis, Physical Characterization and Magnetic Properties of Co-Mg-Ferrite Nanoparticles

جانشيني Mg2+ در نانو ذرات فريت كبالت باعث بهبود خواصي از قبيل پايداري شيميايي ، مقاومت به خوردگي ، ناهمسانگردي كريستال هاي مغناطيسي و خواص نوري - مغناطيسي مي شود. در اين تحقيق آلياژ سازي مكانيكي به عنوان يك روش ساده و ارزان براي توليد نانو ذرات فريت كبالت - منيزيم به كار گرفته شد و خواص فيزيكي و مغناطيسي فريت به دست آمده بررسي شده است. به منظور مشخصه ­يابي محصولات از پراش پرتو ايكس و ميكروسكوپ الكتروني روبشي استفاده شد. شكل ذرات پودري حاصل از آسياب نامنظم و اندازه شان در محدوده 5-48 نانومتر مي باشد. نتايج XRD نشان داد پس از 30 ساعت آسياكاري و زينتر در دماهايي بيش از ºC 700 تك فاز فريت كبالت - منيزيم تشكيل شد و اندازه دانه ها از 33 تا 85 نانومتر و كرنش شبكه 0/88 تا 0/75 درصد تخمين زده شد. با افزايش دماي زينترينگ از 700 تا ºC 1100 خواص مغناطيسي تك فاز توليد شده بهبود يافته و نفوذ پذيري مغناطيسي با افزايش دماي زينترينگ به دليل تغيير ساختاري افزايش يافت. آناليز نتايج نشان داد در دماي زينترينگ پايين (زير ºC 1000) خواص پارامغناطيسي و در دماي بالاتر از ºC 1000 حالت فرومغناطيس شديد با حلقه پسماند S شكل بر نمونه حاكم است.

Substitution of Mg2 + in ferrite nanoparticles improves properties such as chemical stability, corrosion resistance, magnetic anisotropy, and optical-magnetic properties. In this study Co-Mg-Ferrite single phase is synthesized using mechanical alloying as a simple and inexpensive method. XRD and SEM were used for characterizing the samples. Shape of powder particles after milling was irregular and their size was was in the range of 5-48 nm. XRD results revealed that after 30 hours of milling and sintering at temperatures above 700oC, single phase Co-Mg-ferrite is produced. Grain size of the sintered products is 33 to 85 nm and the lattice strain is 0.88 to 0.75%. Increasing the sintering temperature from 700ºC to 1100ºC resulted in improved magnetic properties. Magnetic permeability increased with increasing sintering temperature due to structural changes. Paramagnetic properties in samples sintered below 1000ºC are dominant while sintering at 1100ºC produced a strong ferromagnetic state giving a well-formed sigmoid-shape hysteresis loop.