نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه پیام نور

2 دانشکده نانو فیزیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان

10.30473/jphys.2022.65756.1123

چکیده

نانوذرات Fe3O4 به روش هم‌رسوبی با نسبت استوکیومتری و نااستوکیومتری در اتمسفر هوا و دمایC ° 78 ساخته شد. بررسی ساختاری نمونه‌ها توسط الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) انجام شد. خواص مغناطیسی نانو ذرات با استفاده از دستگاه مغناطش‌سنج شیب نیروی متناوب (AGFM) و ترازوی فارادی بررسی شد. الگوی XRD حاکی از تک فاز بودن نمونه‌ها و تشکیل فاز مکعبی اسپینل مگنتایت بود. قله‌های پراش الگوی XRD با کارت‌ مرجع ۰۸۶۶-۰۸۸-۰۱ مربوط به فاز مگنتایت هم‌خوانی دارد. دمای ‌کوری برای نمونه‌ی نااستوکیومتری با افزایش Fe2+/Fe3+ نسبت به نمونه‌ی حجیم ( °C585) کاهش می‌یابد که ناشی از کاهش اندازه‌ی نانو ذرات است. با کوچک شدن اندازه‌ی ذرات، تعداد برهمکنش‌های ابرتبادلی بین جایگاه‌های ساختار بلوری اسپینلی کاهش می‌یابد و با انرژی گرمایی کمتر نظم اسپین‌ها برهم‌زده می‌شود و گذار فاز فری‌مغناطیس به پارامغناطیس رخ می‌دهد. بنابراین با افزایش نسبت کاتیون دو ظرفیتی آهن به کاتیون سه ظرفیتی آن می‌توان نانو ذراتی با مغناطش اشباع و نیروی وادارندگی مشابه و دمای‌کوری متفاوت تولید‌ کرد. بررسی بیناب ‌رامان برای هر دو نمونه‌ی استوکیومتری و نااستوکیومتری، قله‌های مشخص مربوط به ساختار مگنتایت را در cm-1 ۳۳۶ و cm-1 ۴۹۰ نشان داد. مقایسه‌ی بیناب ‌رامان نمونه‌ها بعد از اعمال میدان‌ مغناطیسی دلالت بر افزایش تعداد قله‌ها و ارتفاع قله‌ها داشت که ناشی از جهت‌گیری نانو ذرات در راستای میدان ‌مغناطیسی بود.

کلیدواژه‌ها