ساخت و مشخصه یابی نانوکریستال های فریت آلاییده با co و ni

فریت ها دسته ای از مواد مغناطیسی هستند که جز اصلی تشکیل دهنده آنها اکسیدآهن می باشد. یکی از انواع فریت ها نوع اسپینلی آن است، فریت های اسپینلی با فرمول عمومی [b3+] o2-} (a2+)} که در آن +a2 و b3+ به ترتیب کاتیون های دو و سه ظرفیتی می یاشند که موقعیت های چهارگانه و هشت گانه شبکه بلوری را اشغال می کنند.کاتیون های دو ظرفیتی مانند (ni2+,co2+,zn2+, mn2+,..) و کاتیون سه ظرفیتی می تواند fe3+باشد. در ساختار اسپینل معکوس یون های a موقعیت های هشت گانه را اشغال می کنند و یون های b موقعیت های چهار گانه را اشغال می کنند. در حقیقت اکثر فریت های ساده، مثل nife2o4 دارای ساختار اسپینلی معکوس می باشند که در آن یون های سه ظرفیتی آهن درجایگاه a قرار می گیرند در حالی که یون های سه ظرفیتی آهن و یون های فلز دو ظرفیتی در جایگاه b قرار می گیرند. فریت ها دارای خاصیت فری مغناطیس می باشند نظم مغناطیسی موجود در فری مغناطیس ها ناشی از برهم کنش های دو قطبی های مغناطیسی نیست بلکه ناشی از بر هم کنش تبادلی است، برهم کنش تبادلی یک پدیده کاملا کوانتومی بوده که در آن هم پوشانی اوربیتال های اتمی مد نظر می باشد. در فریت ها بر هم کنش تبادلی یک بر هم کنش مستقیم نیست بلکه یک بر همکنش غیر مستقیم است که ناشی از هم پوشانی الکترون های اوربیتال 3dدر موقعیت a,bو الکترون های اوربیتال 2p یون های اکسیژن است. و قدرت این بر هم کنش تبادلی است که خاصیت مغناطیسی نمونه را رقم می زند. در سال های اخیر رشد و شناسایی مواد نانو ساختار به علت کوچکی اندازه و افزایش نسبت سطح به حجم و به دنبال آن بروز خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت نسبت به حالت توده مورد توجه قرار گرفته است، که فریت ها هم از این قاعده مستثنی نیستند و خواص نانو فریت ها وابسته به اندازه ذرات و تکنولوژی ساخت آنها می باشد. کاربرد وسیع نانو فریت ها در آهن رباهای دایمی، دارو رسانی های هدفمند، دستگاههای ذخیره اطلاعات، فرو سیال ها وغیره سبب توجه وافری به نحوه ساخت و رشد این مواد شده است .فریت کبالت (cofe2o4) یک ماده مغناطیسی سخت با ساختار مکعبی اسپینل معکوس، به علت ویژگی های مغناطیسی منحصر به فرد نسبت به فریت های دیگر مانند مغناطش اشباع (ms) متعادل، نیروی وادارنده بالا (hc) سختی مکانیکی و پایداری شیمیایی بالا بیشتر مورد توجه قرار گرفته است و به عنوان یکی از ترکیبات مهم در محیط های ضبط مغناطیسی به کار برده می شود زیرا که بالا بودن نیروی وادارندگی مغناطیسی برای بالا بردن ذخیره سازی مغناطیسی اطلاعات عامل اصلی است. فریت نیکل (nife2o4) یک ماده مغناطیس نرم با نیروی وادارنده مغناطیسی پایین و مغناطش اشباع پایین در زمینه زیست دارویی و فروسیال هاو سنسورهای گازی کاربرد دارد. ما در این تحقیق ساخت نانو ذرات فریت کبالت به رش سل – ژل و بررسی خواص ساختاری و مغناطیسی آن را مورد بحث قرار داده ایم، همچنین هدف اصلی در این پژوهش بررسی اثر آلایش های مختلف نیکل روی ساختار فریت کبالت است. در واقع در این تحقیق به دنبال ساخت نانو ذرات nixco1-xfe2o4 (x=0,0/2,0/4,0/6,0/8,1) به روش سل- ژل بوده ایم از اهداف این تحقیق می توان به موارد زیر اشاره کرد: 1- ساخت نانو ذرات nixco1-xfe2o4 (x=0,0/2,0/.4,0/6,0/8,1) به روش سل- ژل در دماهای کلسینه متفاوت به منظور شکل گیری فاز بلوری مورد نظر 2-بررسی نمودار پراش اشعه ایکس نمونه ها به منظور دستیابی به ساختار بلوری مورد نظر از نمونه ها و مقایسه آنها با کارت های استاندارد 3- تعیین پارامترهایی همچون ثابت شبکه (a)، اندازه بلورک ها (d) و چگالی اشعه ایکس (dx)از الگوی پراش اشعه ایکس نمونه ها و تاثیر آلایش های مختلف نیکل روی این پارامتر ها و توجیه علت این تغییرات 4-استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی به منظور تعیین اندازه دانه ها و تاثیر آلایش نیکل روی آن 5-رسم منحنی پسماند نمونه ها به منظور اندازه گیری پارامترها ی مغناطیسی همچون مغناطش اشباع (ms)و نیروی وادارنده مغناطیسی(hc) 6- بررسی خواص مغناطیسی نمونه ها از روی پارامترهای مغناطیسی و مقایسه آنها با حالت توده و بیان علت های تفاوت خواص مغناطیس در مقیاس نانو نسبت به حالت توده 7- برسی آثر آلایش های مختلف نیکل روی خواص مغناطیسی و بیان علت آن