تهيه مگنتايت (Fe3O4) با نسبت نااستوكيومتري و تأثير آن در بيناب رامان در حضور ميدان مغناطيسي

نانوذرات Fe3O4 به روش هم‌رسوبي با نسبت استوكيومتري و نااستوكيومتري در اتمسفر هوا و دماي C ° 78 ساخته شد. بررسي ساختاري نمونه‌ها توسط الگوي پراش پرتو ايكس (XRD) انجام شد. خواص مغناطيسي نانو ذرات با استفاده از دستگاه مغناطش سنج شيب نيروي متناوب (AGFM) و ترازوي فارادي بررسي شد. الگوي XRD حاكي از تك فاز بودن نمونه‌ها و تشكيل فاز مكعبي اسپينل مگنتايت بود. قله‌هاي پراش الگوي XRD با كارت‌ مرجع 0866 088 01مربوط به فاز مگنتايت هم‌خواني داشت. دماي ‌كوري براي نمونۀ نااستوكيومتري با افزايش Fe2+/Fe3+ نسبت به نمونۀ حجيم (°C585) كاهش مي‌يابد كه ناشي از كاهش اندازۀ نانو ذرات است. با كوچك شدن اندازۀ ذرات، تعداد برهمكنش‌هاي ابرتبادلي بين جايگاه‌هاي ساختار بلوري اسپينلي كاهش مي‌يابد و با انرژي گرمايي كمتر نظم اسپين‌ها برهم‌زده مي‌شود و گذار فاز فري مغناطيس به پارامغناطيس رخ مي‌دهد. بنابراين با افزايش نسبت كاتيون دو ظرفيتي آهن به كاتيون سه ظرفيتي آن مي‌توان نانو ذراتي با مغناطش اشباع و نيروي وادارندگي مشابه و دماي‌كوري متفاوت توليد‌ كرد. بررسي بيناب ‌رامان براي هر دو نمونۀ استوكيومتري و نااستوكيومتري، قله‌هاي مشخص مربوط به ساختار مگنتايت را در cm 1 ۳۳۶ و cm 1 ۴۹۰ نشان داد. مقايسۀ بيناب ‌رامان نمونه‌ها بعد از اعمال ميدان‌ مغناطيسي دلالت بر افزايش تعداد قله‌ها و ارتفاع قله‌ها داشت كه ناشي از جهت‌گيري نانو ذرات در راستاي ميدان ‌مغناطيسي بود.