نام پژوهشگر: مهرانه توانا

بررسی خواص مغناطیسی مواد شامل ذرات نانو بر حسب اندازه ذرات مطالعه موردی ترکیبات حاوی کروم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه پیام نور - دانشگاه پیام نور استان فارس - دانشکده علوم پایه 1388
  مهرانه توانا   محمود مرادی

بررسی خواص مغناطیسی مواد شامل ذرات نانو بر حسب اندازه ذرات مطالعه موردی ترکیبات حاوی کروم با توجه به رفتار نسبتا متفاوت نانو ذرات از حالت کپه ای آن ها و از همه مهم تر، رفتار متفاوت نانو ذرات با اندازه های محتلف نسبت به هم، ما را بر آن داشت که با توجه به نتایج تجربی موجود، یکی ازخواص فیزیکی، برای نمونه خاصیت مغناطیسی یک نوع ماده که در این جا اکسید کروم(iii ) (cr2 o3) انتخاب شده است، مورد بررسی قرار گیرد،و اختلاف نانو ذرات این ماده از حالت توده ای آن مشخص گردد. خصوصا این که تغییر در اندازه نانو ذرات چه تغییری در خواص مغناطیسی ماده به وجود می آورد. علت انتخاب نانو ذرات cr2 o3 نیز به علت خواص پایدار و رنگی آن ها و کاربردشان در صنایع می باشد. در این تحقیق با بیان مطالبی درباره نانو مواد و نانو فن آوری به شرح انواع مواد مغناطیسی و رفتار مغناطیسی آن ها می پردازیم. وبا مطالعه خواص شیمیایی و فیزیکی cr2 o3 در حالت توده ایی، ویژگی های نانو ذرات cr2 o3را با توجه به اندازه آن ها بررسی می کنیم. به همین منظور پس از استخراج داده های مد نظر از منابع مختلف و دسته بندی کردن آن ها در مرحله اول با انجام برازش روی داده ها، رابطه ای به صورت چند جمله ایی از میدان مغناطیسی و دما برای cr2 o3به دست آوردیم. در مرحله دوم تا آن جایی که فیزیک مسیله اجازه می داد در حد چند درصد جهت کامل شدن داده ها بر روی آن ها برون یابی انجام دادیم. در مرحله سوم لازم بود که بین نتایج نانو ذرات cr2 o3 با اندازه های مختلف وحالت کپه ایی آن مقایسه ایی صورت گیرد. در این تحقیق، برخی خواص مغناطیسی(مغناطش، پذیرفتاری مغناطیسی و انرژی آزاد مغناطیسی هلمهولتز) نانو ذرات cr2 o3را در اندازه های مختلف محاسبه کردیم. نتایج محاسبات نشان می دهد که، با تغییر در اندازه نانو ذرات cr2 o3 و به دنبال آن تغییر در نسبت سطح به حجم و تعداد اسپین های سطح به حجم ماده، رفتار مغناطیسی ماده(خاصیت فرومغناطیسی، آنتی فرومغناطیسی، پارامغناطیسی و...)نیز تغییر می کند. که بعضا متفاوت از حالت کپه ای ماده می باشد. که این تغییرات را بر حسب دما و میدان مغناطیسی اعمال شده با رسم منحنی های مربوطه نشان دادیم. با توجه به کاربرد نانو ذرات cr2 o3 که یکی از اکسید های مهم فلزی در صنایع می باشد، این موضوع از اهمیت به سزایی برخوردار است.