بررسی خواص مغناطیسی و ساختاری نانوپودرهای فریت استرانسیوم آلائیده شده با کبالت

هگزافریت های مغناطیسی سخت به علت مقاومت الکتریکی بالا، ناهمسانگردی مغناطیسی تک محوری بالا و مغناطش اشباع بالا، کاربردهای بسیار مهمی در صنعت دارند. در میان آن ها، هگزافریت استرانسیوم (srfe12o19)، دارای بهترین خواص مغناطیسی می-باشد. ما در این پایان نامه برای بهبود خواص ساختاری، مغناطیسی و دی الکتریکیsrfe12o19، به منظور کاربردهای گوناگون از قبیل محیط های ضبط مغناطیسی و تجهیزات میکروویو، آن را با عنصر فرومغناطیس کبالت آلایش داده ایم. ابتدا فناوری نانو و خواص مغناطیسی نانوذرات مغناطیسی مورد بحث قرار می گیرند. سپس به بررسی خواص مختلف فریت های مغناطیسی، به ویژه هگزافریت استرانسیوم و انواع جانشین سازی کاتیون های مختلف در این ترکیب پرداخته می شود. پس از آن، شرایط آزمایشگاهی بهینه از قبیل دما و زمان حرارت دهی بهینه برای ساخت نانوذرات srfe12o19 خالص و تک فاز به روش سل- ژل، و اثر آسیاکاری بر روی نمونه ها بررسی شدند. سپس به منظور بررسی اثرات آلایش هگزافریت استرانسیوم با عنصر کبالت، ترکیب srfe12-xcoxo19 (2 -0 =x) ساخته شد. در مرحله بعد، نانوذرات srfe12-xcoxo19 با مقادیر (2/0 ,1/0 ,0 =x) با ریخت شناسی های مختلف ساخته شدند. نهایتاً نتایج حاصل از آزمایش های آنالیز توزین حرارتی (dta/tga)، الگوی پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف مادون قرمز تبدیل فوریه (ft- ir)، تصاویر sem، حلقه های پسماند، منحنی های ثابت دی الکتریک، اتلاف دی الکتریک، رسانندگی الکتریکی ac و نفوذپذیری مغناطیسی نمونه ها را مورد بررسی قرار دادیم. بررسی های به عمل آمده نشان دادند که بهترین دما و زمان حرارت دهی برای ساخت نانوذرات srfe12o19 خالص و تک فاز، به ترتیب °c1000 و دو ساعت می باشد. در پی آلایش های صورت گرفته در srfe12-xcoxo19 برای مقادیر ?x5/0، همه نمونه ها تک فاز هستند. به نظر می رسد که یون های co2+ در جایگاه های بلوری ساختار srfe12o19، جانشین یون های fe3+ می شوند. اما برای مقادیر x>5/0، فاز cofe2o4 در نمونه ظاهر می شود. بعلاوه آلایش srfe12o19 با کبالت، منجر به کاهش وادارندگی مغناطیسی می شود. هم چنین رفتار تغییرات ثابت دی الکتریک، اتلاف دی الکتریک و رسانندگی الکتریکی ac نمونه ها با فرکانس، بر اساس مدل های ماکسول- ویگنر و کوپ شرح داده می شوند. ما دریافتیم که در نمونه های آلایش یافته با 2/1 ,1 =x، ثابت دی الکتریک و اتلاف دی الکتریک نسبت به نمونه خالص (srfe12o19) کاهش می یابند، این موضوع بیانگر این است که نمونه های مذکور برای کاربرد در وسایل میکروویو مناسب هستند.