اثر جانشانی گادولینیوم بر تغییرات ساختاری و خواص مغناطیسی نانوذرات گارنت ایتریوم آهن تهیه شده به روش سل-ژل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه فیزیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

چکیده

در این پژوهش، نانوذرات Y3-xGdxFe5O12، به روش سل-ژل تهیه شدند. در این ترکیب مقدار 9/0 و 5/0، 2/0، 0 = x می‌باشد. ویژگی‌های ساختاری و مغناطیسی پودرهای سنتز شده، بوسیله پراش‌سنج پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنج فروسرخ دور (Far-FTIR)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی (VSM) و دمای کوری (Curie temperature) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج پراش پرتو ایکس نشان می‌دهد که تمام نمونه‌های تهیه شده دارای ساختار گارنت تک‌فاز هستند. میانگین اندازه بلورک‌ها با استفاده از رابطه شرر در محدوده nm 35 تا nm 37 تخمین زده شدند. در نتایج طیف‌سنجی فروسرخ دور، دو باند فرکانسی ν1 و ν2 در محدوده cm-1 300 و cm-1 600 وجود دارند که به ترتیب حضور برهمکنش کاتیون-آنیون را در جایگاه‌های چهار وجهی و هشت وجهی نشان می‌دهند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری توزیع یکنواخت اندازه ذرات را نشان می‌دهند. همچنین نتایج مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی نشان می‌دهد که با افزایش جانشانی گادولینیوم، مغناطش اشباع از مقدار emu/g 68/24 به مقدار emu/g 37/20 کاهش می‌یابد این رفتار بر اساس تئوری نیل مورد بحث قرار گرفت. تغییرات دمای کوری نمونه‌ها بر اثر جانشانی گادولینیوم نیز بر اساس برهمکنش ابرتبادلی و همچنین فاصله و زاویه بین یون‌ها در پیوند (Fe)–O–[Fe] مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها