ساخت نانو ذرات tio2 به روش سل- ژل و مطالعه اثر آلایش مواد مغناطیسی بر خواص فیزیکی آنها

دی اکسیدتیتانیوم به عنوان یکی از مهم ترین اکسیدها با گاف انرژی پهن (eg = 3ev)، در چند دهه ی اخیر مورد توجه در تحقیقات تکنولوژیکی بوده است. خصوصیات الکتروشیمیایی آن برای سلول های خورشیدی، فوتوکاتالیست و سنسورهای گازی کاربردپذیر است. همچنین tio2 با دارا بودن ثابت دی الکتریک بالا و شفافیت و سختی زیاد در خازن ها، پوشش های محافظ و اجزاء اپتیکی کاربرد دارد. انتظار می رود که نیم رساناهای مغناطیسی رقیق شده (dmss) نقش مهمی در توسعه ی اسپینترونیک داشته باشند. به همین دلیل اخیراً ساخت و بررسی dmsها مانند tio2 آلاییده شده با فلزات واسطه ی 3dمورد توجه بسیار واقع شده است. در این تحقیق، ابتدا نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم بدون آلایش و آلاییده شده با کبالت با درصدهای مولی مختلف 6، 12، 18 و 24 به روش سل-ژل ساخته شده است. نانوذرات آلایش نشده در دماهای 65، 85 و 105 ?به منظور عملیات خشک شدن اولیه حرارت دهی و در دماهای 400، 500، 600 و 700? به مدت 4، 5 و 6 ساعت کلسینه شد. پس از بررسی های مذکور نانوذرات آلاییده شده در دمای 85 ? خشک و در دمای پخت 600? به مدت 5 ساعت تولید شدند. ویژگی های نانوذرات ساخته شده با استفاده از دستگاه های پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور بررسی خواص اپتیکی نمونه ها از طیف سنج جذبی uv-vis و برای بررسی خواص مغناطیسی از مغناطوسنجی نمونه ی ارتعاشی (vsm) استفاده شد. نتایج بررسی های مغناطیسی بیانگر این است که نانوذرات آلایش شده با کبالت رفتار پارامغناطیسی دارند و این خاصیت با افزایش میزان آلایش کبالت ارتقاء می یابد و در انتها بررسی های اپتیکی نشان می دهد که با افزایش میزان آلایش گاف انرژی کاهش می یابد. همچنین یک جابجایی به سمت طول موج های مرئی مشاهده می شود .