در این پایان نامه دو گروه از ترکیب های بین فلزی به ازای 7 و 5 ،3 ،1 x = و به ازای 4 و0 x = و r = y, gd, er, tm و همچنین ترکیب مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج در دو بخش ارائه شده است. در بخش اول, تأثیر نشاندن کبالت به جای آهن بر پارامتر های شبکه, دمای کوری (tc), دمای بازجهت گیری اسپینی (tsr), مغناطش اشباعی و خواص مغناطوالاستیکی و مغناطوترابری ترکیب های به ازای 7 و 5 ،3 ،1 x =بررسی شده اند. مطالعات ساختاری نشان می دهد که ترکیب هایی با تک فاز هستند و در ساختار چارگوشی با گروه فضایی بلوری می شوند. ثابت های شبکه و حجم یاخته یکه به طور خطی با افزایش کبالت کاهش می یابد. نتایج اندازه گیری های ترمومغناطیسی نشان می دهد که دمای کوری و دمای بازجهت گیری اسپینی این ترکیب ها با افزایش تراکم کبالت افزایش می یابد. منحنی هم دمای مغناطش اشباع بر حسب تراکم کبالت (x) نشان داد که مغناطش اشباعی در دماهای k 150 t < به ازای 1 x = و در دماهای بالاتر به ازای 3 x = بیشینه است. اندازه گیری خواص مغناطوالاستیکی این ترکیب ها نشان می دهد که مغناطوتنگش طولی (?l) در حوالی tsrرفتار نابهنجار از خود نشان می دهد. همچنین دیده شد که ?l با افزایش تراکم کبالت کاهش می یابد. منحنی های مغناطو تنگش ناهمسانگرد (??) در این ترکیب ها رفتار اشباعی در دماها و میدان های مختلف از خود نشان می دهند. رفتار اشباعی در ترکیب به ازای 3 x = در دمای بالاتری نسبت به ترکیب ها با 5 و 1 x = رخ می دهد. همچنین مغناطو تنگش حجمی این ترکیب ها به شدت در دمای باز جهت گیری اسپینی افزایش می یابد. نتایج به دست آمده از اندازه گیری های انبساط گرمایی نشان می دهد که ترکیب با 1x = رفتار اینوار گونه دارد. همچنین انبساط گرمایی و ضریب انبساط گرمایی تمام ترکیب ها در دمای بازجهت گیری اسپینی از خود رفتار نا بهنجاری نشان می دهند. مقاومت ویژه الکتریکی نیز با افزایش جانشانی کبالت کاهش می یابد. در بخش دوم, تأثیر نشاندن سیلیکون و کبالت به جای آهن بر خواص ساختاری, مغناطیسی و مغناطوالاستیکی ترکیب های به ازای r = y, gd, er, tm بررسی شده اند. همچنین خواص ساختاری و مغناطوالاستیکی ترکیب مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات ساختاری نشان می دهد که ترکیب ها تک فاز هستند. نتایج نشان داد که ترکیب های شامل y, er و tm در ساختار شش گوشی با گروه فضایی بلوری می شوند و ترکیب شامل gdو ce در ساختار سه گوشی با گروه فضایی بلوری می شوند. ثابت های شبکه و حجم یاخته یکه با نشاندن si و همچنین co به جای آهن کاهش می یابند. نتایج پذیرفتاری مغناطیسی متناوب وجود گذار باز جهت گیری اسپینی را در ترکیب های به ازای er و tm تأئید می کند. همچنین دمای باز جهت گیری با جانشانی si و co افزایش می یابد. نتایج خواص مغناطوالاستیکی نشان می دهد که با نشاندن si مقادیر مغناطوتنگش تمام ترکیب ها نسبت به ترکیب های 17fe2r تغییر علامت داده و کاهش می یابد. در ترکیب های و رفتار اشباعی تنها در نزدیکی دمای کوری (tc) دیده می شود, در حالی که در ترکیب , رفتار اشباعی پیش از دمای باز جهت گیری اسپینی (tsr) رخ می دهد. مغناطوتنگش حجمی ترکیب های شامل er و tm رفتار نابهنجاری را در حوالی tsr از خود نشان می دهند. نتایج نشان داد که در ترکیب های سهم مغناطوتنگش زیر شبکه خاکی نادر منفی و با مغناطوتنگش ناشی از زیر شبکه آهن قابل مقایسه است. در حالی که در ترکیب های , این سهم مثبت و بزرگتر از سهم زیر شبکه آهن است. نتایج انبساط گرمایی نشان داد که مغناطوتنگش حجمی خودبخودی و رفتار اینوار گونه با جانشانی si کاهش می یابد. مغناطوتنگش خودبخودی ترکیب نسبت به سایر ترکیب ها بیشینه است. به استثنای ترکیب , انبساط گرمایی با جانشانی co افزایش می یابد. به علاوه در ترکیب های و , انبساط گرمایی و ضریب انبساط گرمایی در tsr رفتار نابهنجاری از خود نشان می دهند.

در کار حاضر، با استفاده از روش سل-ژل، نانوذرات فریت بیسموت (bifeo3) جانشانی شده توسط دو عنصر لانتانیوم و اربیوم تهیه و سنتز شده‎اند. فریت بیسموت نوعی ماده مولتی‎فروئیک است که خاصیت مولتی‎فروئیکی خود را تا دمای اتاق و بالاتر از آن حفظ می‎کند. نمونه های تهیه شده دارای فرمول شیمیایی bi0.82-xla0.2erxfeo3 می‎باشند که در آن‎ها (20/0 و15/0 ,10/0 ,05/0 ,00/0 = x) می‎باشد. نمونه‎‎ها با استفاده از روش‎های مختلفی از جمله پراش اشعه ایکس (xrd)، طیف‎ سنجی تبدیل فوریه (ftir)، تصویربرداری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، گرماسنجی تفاضلی (dta) و مغناطش‎سنجی ارتعاشی (vsm) مشخصه‎یابی شده‎اند. نتیجه بررسی‎های نمونه‎ها توسط پراش اشعه ایکس و طیف سنجی فوریه منجر به تعیین ثابت‎های شبکه و تعیین ساختار آنها شدند؛ همچنین با استفاده از میکروسکوپ الکترونی برای (10/0 = x) مشاهده شد که اندازه دانه‎های تولید شده در مقیاس نانو می باشد. در مرحله بعد دمای نیل (neel) مربوط به گذار مغناطیسی نمونه (10/0 = x) با بکار‎گیری آنالیز گرماسنجی تفاضلی تعیین شد و با دمای گذار گزارش شده برای نمونه خالص مورد مقایسه قرار گرفت. در انتها، با استفاده از مغناطش‎سنجی ارتعاشی خاصیت مغناطیسی نمونه‎ها مورد مطالعه قرار گرفت و منحنی‎های پسماند مغناطیسی آن‎ها رسم شد

در این پژوهش، اثر جانشانی عناصر لانتانیوم و ایتریم بر خواص ساختار، میکروساختاری و مغناطیسی نانو پودر فریت بیسموت مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه های تهیه شده دارای فرمول شیمیایی bi0.85-xla0.15yxfeo3 می باشد که در آن 15/0، 1/0، 03/0، 0 = x می باشند. خواص ساختار و میکرو ساختاری پودرهای تولید شده توسط آنالیزهای پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (fe-sem) بررسی شد و مشخصه یابی آن ها توسط مغناطش سنج ارتعاشی (vsm) مورد ارزیابی قرار گرفت. با جانشانی عناصر ایتریم و لانتانیوم کاهش اندازه ذرات تمامی نمونه ها و کاهش خواص مغناطیسی نانو پودرها، مشاهده گردید. اعوجاج ساختار و تغییر زاویه ی fe-o-fe که تغییر برهمکنش ابرتبادلی را به همراه دارد و همچنین خاصیت ذاتی ایتریم، از جمله مهم ترین توجیهات برای کاهش خواص مغناطیسی نمونه، بیان می شود.

در این پروژه نانو ذرات bi1-xla0.15hoxfeo3 با مقادیر 0/25 ، 0/15 ، 0/10 ، 0/05 ، 0/00= x به روش سل-ژل ساخته شده اند. خواص ساختاری، میکروساختاری و مغناطیسی این نانوذرات با استفاده از پراش اشعه ایکس (xrd) میکروسکوپ الکترونی نشر میدان (fe-sem)، طیف‎ سنجی تبدیل فوریه (ft-ir) و مغناطش‎سنجی ارتعاشی (vsm) در دمای اتاق مشخصه‎یابی شده‎اند. تجزیه و تحلیل الگوی پراش اشعه ی ایکسbi1-xla0.15hoxfeo3 با استفاده از روش ریتولد ((rietveld نشان می دهد که با افزایش میزان غلظت هولمیوم انتقال ساختار بلوری از فاز رمبوهدرال به فاز ارتورمبیک اتفاق می افتد. تصاویر fe-sem مربوط به نمونه ها کاهش اندازه دانه ها با افزایش غلظت هولمیوم را نشان می دهد. با استفاده از حلقه ی پسماند نمونه ها مشاهده می شود که مغناطش باقی مانده و همچنین مغناطش اشباع نمونه ها متحمل تغییرات شده که با نمونه bifeo3 مقایسه می¬شود.