ساخت و بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی نانوذرات هگزافریت استرانسیم آلاییده شده با نیکل

هگزافریت استرانسیوم (srfe12o19) با مغناطش اشباع، ناهمسانگردی تک محوری و مقاومت الکتریکی بالا، جزء مواد مغناطیسی سخت به شمار می آید. این ترکیب با ساختار هگزاگونال و 64 یون به ازاء سلول واحد، دارای خواص جالب و منحصر به فرد زیادی می باشد. انواع مختلف آلایش در این ترکیب، تغییرات متنوعی در ساختار و خواص مغناطیسی این ماده ایجاد می کند. بنابراین در این پایان نامه، نانو ذرات هگزافریت استرانسیم خالص و آلایش یافته با نیکل با روش سل- ژل احتراقی ساخته شد و خواص مغناطیسی و دی الکتریک آن مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا به بررسی خواص مختلف فریت های مغناطیسی، به ویژه فریت هگزاگونال استرانسیم و انواع آلایش های مختلف در این ترکیب پرداخته شد. در ادامه هگزافریت استرانسیم تک فاز تهیه شد و دما و زمان بهینه بازپخت جهت دست یابی به نانوذرات با خواص مغناطیسی بهبود یافته تعیین گردید. سپس تأثیر اتمسفر پخت بر خواص ساختاری و مغناطیسی ترکیب بررسی می شود. در مرحله بعد، جهت بررسی تأثیر آلایش نیکل بر خواص مغناطیسی و ساختاری هگزافریت استرانسیم، ترکیبsrfe(12-x)nix o19 با (1-x=0) ساخته شد. رفتار حرارتی نمونه ژل پیش ماده توسط تحلیل tga/dta مورد بررسی قرار گرفت. ریخت شتاسی و خواص مغناطیسی نمونه ها به وسیله ی طیف مادون قرمز تبدیل فوریه ( ft-ir)، الگوی پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنج فلورسانس پرتو ایکس (xrf) و مغناطوسنج نمونه ارتعاشی (vsm) بررسی شدند. خواص دی الکتریک توسط دستگاه lcr متر اندازه گیری شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد دمای c?950 و زمان 4 ساعت برای ساخت نانوذرات هگزافریت استرانسیم تک فاز مناسب می باشد و اتمسفر پخت نیتروژن باعث بهبود خواص ساختاری و مغناطیسی می شود. بررسی ترکیب srfe(12-x) nixo19 نشان می دهد، آلایش نیکل تا (0/02>0x) همه نمونه ها تک فاز بوده و خواص ساختاری و مغناطیسی برای نمونه با (0/01 =x) بهبود داشته است که نشان می دهد جانشینی یون های نیکل در ساختار هگزافریت می باشد. اما در (x?0/02) فاز ثانویه فریت نیکل nife2o4 در نمونه ها ظاهر می شود که باعث کاهش مغناطش اشباع، مغناطش پسماند و میدان وادارندگی می شود. همچنین آلایش نیکل باعث کاهش ثابت دی الکتریک، اتلاف دی الکتریک و رسانندگی الکتریکی ac می شود. همه نمونه های تک فاز (خالص و آلایش داده شده با نیکل) جهت کاربرد در محیط های ضبط مغناطیسی و وسایل میکروویو مناسب می باشند.