بررسي اثر دماي تكليس بر خواص فيزيكي و مغناطيسي نانوذرات كبالت عريان و با پوشش سيليكا

Study the effect of calcination temperature on physical and magnetic properties of bare cobalt nanoparticles and that coated with silica shell

در اين مقاله به منظور بررسي تاثير دماي تكليس بر خواص ساختاري و مغناطيسي نانوذرات كبالت، نمونه هايي با استفاده از روش همرسوبي در دماهاي تكليس متفاوت تهيه شده اند. نانوذرات كبالت با استفاده از روش همرسوبي در محيط قليايي هيدرازين- اتانول در دماي اتاق تهيه شدند، كه در آنها از هيدرازين به عنوان عامل جدا كننده استفاده شده است. اين عامل نمك هاي كبالت را به نانوذرات كبالت فاز hcp و fcc تبديل مي كند. تعيين فاز و بررسي خواص ساختاري نمونه ها با استفاده از الگوهاي پراش پرتو ايكس (XRD)، تشكيل فاز ششگوشي را براي نانوذرات كبالت تاييد مي كند. براي تعيين اندازه و شكل نانوذرات از ميكروسكوپ الكتروني عبوري TEM)) استفاده شد. خواص مغناطيسي اين نانوذرات نيز در دماي اتاق به وسيله ي مغناطيس سنج با نمونه ي نوساني (VSM) اندازه گيري شد و نشان داد كه اين نانوذرات در دماي اتاق خاصيت فرومغناطيسي دارند. علاوه بر آن در اين مقاله نانوذرات كبالت با پوشش سيليس با استفاده از روش شيميايي مرطوب تهيه شدند. تصاوير TEM قطر هسته هاي كبالت را 20-17 نانومتر نشان داد كه با لايه اي از سيليس به ضخامت 7-5 نانومتر احاطه شده اند. منحني پسماند نانو ذرات كبالت با پوشش سيليس داراي مغناطش اشباع emu/gr 17 در Oe 10000 است كه بسيار كمتر از مقدار مغناطش اشباع نانو ذرات كبالت مي باشد.

In this paper, in order to investigation the effect of calcination temperature on the structural and magnetic properties of cobalt nanoparticles, samples have been prepared by Co-precipitation method at different calcination temperature. Cobalt nanoparticles have been prepared by Co-precipitation method at room temperature using hydrazine as reducing in ethanol hydrazine alkaline environment. This agent reduces cobalt salts to Cobalt nanoparticles in FCC and HCP phases. Phase analysis and investigation of Structural properties of the samples using X-ray diffraction patterns (XRD) confirm the formation of hexagonal phases of Co nanoparticles. Transmission electron microscopy (TEM) was used for determining the size and shape morphology of nanoparticles. Magnetic properties of these nanoparticles have been investigated using a Vibrating sample magnetometer (VSM). The results indicate that these nanoparticles are ferromagnetic at room temperature. In addition, in this paper Co nanoparticles coated with silica shell have been prepared by the wet chemical method. TEM images showed the cobalt core with average diameter of 17-20 nm coated by a silica shell with thickness of 5-7nm. Hysteresis Loop of these Co nanoparticles coated by silica shell illustrates 16.9 emu/gr for saturation magnetization at 10000 (Oe), which is much less than that of Cobalt nanoparticles