بررسي اثر افزودني ساماريوم بر خواص مغناطيسي فريت هاي ليتيم توليد شده به روش آسياب كاري پر انرژي

Investigation of Samarium additive on the magnetic properties of Litium ferrites synthesized with high energy ball milling

در اين تحقيق نانوفريت مغناطيسي با تركيب استوكيومتري LiSmxFe2O4(x=0,0.05,0.1,0.2) با استفاده از روش آلياژسازي مكانيكي و عمليات آنيل، سنتز شده است. بدين منظور پودرهاي Fe2O3، Li2CO3 و Sm2O3 طي زمان هاي مختلف در يك آسياب گلوله اي سياره اي، آسياب كاري شدند. سپس پودر آسياب كاري شده در دماهاي مختلف آنيل شد. نتايج تغييرات فازي پراش پرتو ايكس XRD)) نشان داد پس از آسياب كاري به مدت زمان 20 ساعت فاز فريت تشكيل مي شود و ادامه آسياب كاري تاثيري در فازهاي توليدي نداشته و تنها كرنش را افزايش و اندازه كريستال ها را كاهش مي دهد. با عمليات آنيل پودر آسياب كاري شده در دماي C°1000، فاز اكسيدآهن حذف شده و تركيب نهايي شامل فريت و فاز FeSmO3 مي باشد. خواص مغناطيسي با افزايش مقدار ساماريوم كاهش و در اثر عمليات آنيل افزايش مي يابد. اندازه كريستال ها و كرنش به ترتيب در اثر آنيل پودر آسيابكاري شده از 19 نانومتر و 65/0% به 27 نانومتر و 22/0% تغيير نمود.

In the present investigation magnetic nanostructured ferrite with the composition LiSmxFe2O4 (x=0, 0.05, 0.1, 0.2) was synthesized through high energy ball mill and heat treatment process. Through the synthesizing process Fe2O3, Li2CO3 and Sm2O3 powders were milled with different time durations in a planetary ball mill. Then the milled powders were annealed in different temperatures. The XRD results reveals that after 20 hours of milling ferrite phase is formed. The phases are not affected by milling time duration anymore. As the consequence of increasing the milling duration, strain is enhanced and crystal sizes are reduced. Annealing the milled powder in 1000°C leads to elimination of hematite. The resultant composition includes ferrite and FeSmO3 phases. Magnetic properties are reduced by increasing Sm and enhanced through anneal process. The crystal size and the strain change from 19nm and 0.65% to 27nm and 0.22% through annealing the milled powder process, respectively.