محمود نیاد

زمینه: فریت های اسپینل با فرمول کلی MFe2O4 که (M:Co,Ni,Mg,Cr,Zn,Fe,…) به دلیل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی ویژه، مواد با اهمیت و پرکاربردی هستند. خواصی که آن ها را برای صنایع مختلف، زیست پزشکی و کاربردی های محیطی مناسب می کند. در میان فریت های اسپینل مختلف، فریت کبالت و نیکل با توجه به خواص قابل توجه مانند میدان وادارندگی، سختی مکانیکی خوب، پایداری شیمیایی، مغناطیسی شدن اشباع (Ms) مناسب، ناهمسان گری مغناطیس بلوری، انقباض مغناطیسی بالا توجه زیادی را به خود جلب کرده است. هدف: بررسی تغییر در خواص ساختاری و مغناطیسی با جانشانی همزمان کاتیون های کروم و روی در ساختارهای فریت کبالت و فریت نیکل روش‏شناسی: در این پژوهش ویژگی های ساختاری و مغناطیسی فریت کبالت و فریت نیکل آلایش داده شده با روی و کروم (Zn_Cr) با فرمول شیمیایی کلی xZnxFe2-xCrxO4-Co1و ZnxFe2-xCrxO4 Ni1-x که در آن X= 0,0.5 ,0.75 ,1 می باشد مطالعه شده است. این مواد به روش روش سل_ژل خود احتراقی تهیه شدند. برای این کار آهن نیترات ، کبالت نیترات ، نیکل نیترات ، روی نیترات ، کروم نیترات و پلی وینیل الکل به عنوان مواد اولیه انتخاب شدند. نانوذرات فریت کبالت و فریت نیکل توسط تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس (XRD) با تحلیل ریتولد از طریق برنامه ی MAUD و طیف FTIR شناسایی شدند. به منظور تعیین مغناطش نمونه ها از دستگاه مغناطش سنج (VSM) استفاده شد. یافته‏ها: مغناطس اشباع (MS) نمونه های ساخته شده که مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند، با جانشانی Zn_Cr رفتار کاهشی از 27.02 emu/g به 0.5 emu/g نشان دادند این رفتار به توزیع کاتیون ها در جایگاه های های چهار وجهی و هشت وجهی ساختار اسپینلی مربوط می شود. میدان وادارندگی (HC) در نمونه X=0.5 به حداکثر مقدار رسید و سپس به طرز چشمگیری کاهش یافت که علت آن کاهش ناهمسانگردی مغناطیس بلوری درنتیجه جایگزینی یون غیر مغناطیسی روی است. نتیجه‏گیری: تهیه فریت کبالت و همچنین فریت نیکل با جانشانی Zn_Cr امکانپذیر است. که با جانشانی یونهای Zn+2و Cr+3 به جای Co+2 و Fe+3 ، اندازه نانوذرات افزایش می یابد ولی با جانشانی یونهایZn+2 و Cr+3 به جای Ni+2وFe+3 ،اندازه نانوذرات کاهش یافت که با توجه به توزیع کاتیون ها می توان این مطلب را استنباط کرد. با توجه به نوارهای مشاهده شده در طیف FTIR جایگزینی جزئی از Zn-Cr در نمونه