تهیه ی نانوکامپوزیت های آهن – هماتیت ( ?o?fe/fe ) و بررسی پدیده ی بایاس تبادلی در آن

چکیده در این پژوهش نانو کامپوزیتهای fex-(fe2o3)1-x با روش آسیاب کاری مکانیکی تهیه گردید. نخست نمونه هایی با آهن 20 ساعت آسیاب کاری شده با x های گوناگون تهیه شد و سپس برای بررسی تاثیر اندازه ذرات بر ویژگی-های فیزیکی نانو کامپوزیتها ، نمونه هایی با 3/0x= که آهن آن در مدت زمانهای گوناگون 10 ، 20 و 30 ساعت آسیاب کاری شده بود تهیه شد. برای تهیه ی این نانوکامپوزیت پودرهای آهن و هماتیت با درجه خلوص بالا از شرکت مرک آلمان به عنوان مواد اولیه به کار رفت و برای رسیدن به یک مخلوط همگن نانو پودر آهن و هماتیت نخست یک ساعت در هاون مخلوط و سپس یک ساعت در آساب اسپکس آسیاب شد. برای شناسایی فازهای تشکیل شده، از روش پراش سنجی پرتوی ایکس، بهره گرفته شد. در الگوهای پراش نمونه های آسیاب کاری شده، تنها قله های مربوط به فاز آهن و هماتیت دیده شد و این نشان می دهد که به هنگام آسیاب کاری فاز ناخواسته ای تشکیل نشده است. اندازه ی ذره ها نیز با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترون- روبشی گسیل میدانی ( fe-sem ) به دست آمد و به کمک دستگاه afgm منحنی m-h نمونه ها در دمای اتاق رسم و میدان تبادلی، مغناطش اشباعی و نیروی وادارندگی آن ها تعیین و با یکدیگر مقایسه شد. به کمک ترازوی فاراده، منحنی مغناطش- دمای نمونه ها رسم و دمای کوری آن ها تعیین شد. نتیجه های به دست آمده نشان داد که دمای کوری نانوکامپوزیت ها نسبت به دمای کوری همتاهای حجمی خود بالاترند اما با افزایش مقدار آهن در نمونه ها و همچنین افزایش زمان آسیاب کاری، دمای کوری تغییر چندانی نکرد و تفاوت معناداری نداشت. در تماتی نمونه ها جابجایی حلقه پسماند (بایاس تبادلی ) دیده شد و تغییرات میدان تبادلی با مقدار و اندازه ی ذره آهن با توجه تغییرات مغناطش اشباعی توجیه شد. تغییرات به وجود آمده در مقدار نیروی وادارندگی نمونه های با نسبت حجمی گوناگون آهن را می توان با توجه به تغییر تعداد جایگاههای میخکوبی و تغییر در مغناطش اشباعی آن را در اثر افزایش مقدار آهن توجیه کرد. تغییرات نیروی وادارندگی نمونه های با اندازه ذرات گوناگون آهن با توجه به رابطه ی مربوط به وابستگی نیروی وادارندگی و اندازه ذره و تغییرات مغناطش اشباعی آن ها با توجه به مدل هسته پوسته توجیه شد. واژه های کلیدی : نانو کامپوزیت، آسیاب کاری مکانیکی، بایاس تبادلی، هماتیت، میدان تبادلی، مغناطش اشباعی، نیروی وادارندگی