سنتز نانوذرات تک فاز پایه آهن و نانوذرات دوفاز هسته (پایه آهن)- پوسته (سیلیکا) و بررسی خواص مغناطیسی آن ها

نانوذرات کامپوزیتی متشکل از یک هسته ی مغناطیسی و یک پوسته ی دی الکتریک به دلیل خواص جالب و منحصربه فرد، شایان توجه هستند و در زمینه های متفاوتی از جمله جاذب های امواج الکترومغناطیس، کاتالیزورها، جداسازی مغناطیسی، حسگرهای شیمیایی یا بیولوژیکی، دارو رسانی، درمان سرطان و آشکارسازهای mri کاربرد دارند. از این رو، مطالعه ی روش های تولید این نانوذرات و بررسی خواص آن ها جایگاه ویژه ای را در فناوری نانو به خود اختصاص داده است. هدف از پروژه ی حاضر، در قدم اول سنتز نانوذرات آهن- نیکل (fe50ni50) با پوسته ی سیلیکا (sio2) و در قدم دوم بررسی خواص این نانوکامپوزیت ها است. برای این منظور ابتدا هسته ی آلیاژی آهن- نیکل به روش میکروامولسیون در سیستم آب/ هگزانول/ ctab (ستیل تری متیل آمونیوم برمید) در دمای 25 درجه ی سانتی گراد سنتز شد. در این مورد، اثر نسبت مولی آب به عامل سطحی (سورفکتانت) بر اندازه ی نانوذرات سنتز شده بررسی شد. سپس، پوسته ی سیلیکا به دو روش استوبر و میکروامولسیون بر روی نانوذرات آهن- نیکل پوشش داده شد. نتایج پراش اشعه ایکس (xrd) تشکیل فاز feni (?-fcc) و تولید سیلیکا را نشان داد. با توجه به تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، مورفولوژی ذرات آهن- نیکل کروی و اندازه ی میانگین آن ها در نسبت های مولی متفاوت آب به سورفکتانت زیر 10 نانومتر بود. بررسی ها نشان داد که با افزایش نسبت آب به سورفکتانت اندازه ی ذرات بزرگ تر می شود. ضخامت پوسته ی سیلیکا در روش میکروامولسیون حدود 36 نانومتر تخمین زده شد. منحنی های مغناطیسی مغناطیس سنج نمونه مرتعش (vsm) مشخص کرد که نانوذرات به دست آمده در دمای اتاق رفتار فرومغناطیس دارند. بعد از اعمال پوشش بر نانوذرات، مشاهده شد که ماکزیمم مغناطش و وادارندگی مغناطیسی کاهش می یابد.