بررسي تاثير دماي پخت بر ويژگي‌هاي مغناطيسي و ساختاري نانوذرات فريت اسپينلي سرب (PbFe2O4)

Investigation the effect of annealing temperature on the structural and magnetic properties of lead spinel ferrite nanoparticles (PbFe2O4)

در اين كار نانوذرات فريت اسپينلي سرب ) (PbFe2O4به‌روش سل_ژل تهيه گرديد. نخست ژلي از نيترات‌هاي فلزي با نسبت‌هاي مولي معين تهيه و سپس تاثير دماي پخت بر ويژگي‌هاي مغناطيسي و ساختاري فريت اسپينلي سرب مورد بررسي قرار گرفت. بازه دماي پخت نانوذرات ساخته‌شده با آناليز گرمايي TG/DTA) ) مشخص گرديد. ويژگي‌هاي ساختاري و مغناطيسي نمونه‌ها با پراش‌سنجي پرتوي ايكس ((XRD، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM)، اسپكتروفوتومتري تبديل فوريه‌ فروسرخ FT-IR)) و مغناطيس‌سنج نمونه ارتعاشي(VSM) مشخصه‌يابي شد. الگوهاي پراش پرتوي ايكس نمونه‌ها نشان داد كه با افزايش دماي پخت درصد فاز اسپينلي فريت سرب افزايش و درصد ناخالصي‌ها همانند اكسيد سرب و هماتيت كاهش يافته است. نتايج بررسي‌هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني نشان داد كه ذرات، نانو بوده اما به‌هم چسبيده‌اند. همچنين مرز ميان نانوذرات با افزايش دما مشخص‌تر و اندازه آن‌ها افزايش مي‌يابد. منحني پسماند نمونه‌ها نشان داد كه با افزايش دما ميدان وادارندگي افزايش مي‌يابد. اسپكتروفوتومتري تبديل فوريه‌ فروسرخ گرفته شده از نمونه‌هاي پخته‌شده در دماهاي 650 و C°700 ساختار اسپينلي در نمونه‌ها را تاييد مي‌كند.

In this study, lead spinel ferrite nanoparticles (PbFe2O4) was synthesized by sol-gel method. A gel of metal nitrates with proper molar ratios was firstly prepared and the effect of annealing temperature on their structural and magnetic properties was investigated. The annealing temperature of samples was determined by thermal analysis (TG/DTA). The structural and magnetic properties of samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR), and vibrating sample magnetometer (VSM). The results of x-ray diffraction patterns showed that by increasing annealing temperature, lead spinel phase percentage of samples increases and impurity phases such as lead oxide and hematite were decreased. Also, the results of field emission scanning electron microscope showed that the particles size is nano, but particles are bounded together. Also, nanoparticles size increases with annealing temperature and their well-defined shape. The Hysteresis loops of samples show that by increasing annealing temperature the coercivity was increased. The results of Fourier transform infrared spectrometry annealed samples show that the structure of samples at temperatures of 650 and 700°C is spinel.