در این کار پژوهشی نانوذرات nife2-xgaxo4 به ازای x های 0، 1/0 و 3/0 به روش سل – ژل ساخته شد و اثر جانشانی گالیم بر خواص ساختاری و مغناطیسی این نانوذرات مورد بررسی قرار گرفت. به منظور شناسایی ذرات حاصل، از طیف اشعه x و برای بررسی ویژگی های مغناطیسی آنها از دستگاه مغناطیس سنج با نمونه نوسانی vsm استفاده گردید. آنالیز ساختاری نمونه ها توسط الگوی پراش پرتو x نشان می دهد ساختار حاصل، اسپینلی معکوس و دارای شبکه مکعبی است. میانگین اندازه بلورک ها و همچنین ثابت شبکه، به دلیل جایگزینی یونهای گالیم با شعاع یونی کوچکتر ( 62/0) با یون های آهن با شعاع یونی 64/0 کاهش می یابد. بررسی ویژگی های مغناطیسی نمونه ها نیز افزایش مغناطش اشباع و پسماند، متناسب با افزایش آلایش گالیم را نشان می دهد، زیرا یونهای گالیم در محدوده آزمایش (3/0x ) ترجیح می دهند در جایگاه a قرار گیرند. با افزایش جانشانی یونهای ga3+ به جای یونهای fe3+ در جایگاه (a)، یونهای fe3+ به جایگاه (b) انتقال می یابد و در نتیجه مغناطش اشباع و پسماند نیز افزایش می یابد.

در این کار پژوهشی نانوذرات znfe2-xgaxo4 به ازای x های 0 ، 1/0 و 3/0 به روش سل– ژل در بستر سلیکا ساخته شد و اثر جانشانی گالیم بر خواص ساختاری و مغناطیسی این نانوذرات مورد بررسی قرار گرفت. به منظور شناسایی فاز ذرات حاصل، از طیف اشعه x و برای بررسی ویژگی های مغناطیسی آنها از دستگاه مغناطیس سنج با نمونه نوسانی vsm استفاده گردید. آنالیز ساختاری نمونه ها توسط الگوی پراش پرتو x نشان می دهد ساختار حاصل، اسپینلی و دارای شبکه مکعبی است. پارامترهای شبکه، به دلیل جایگزینی یونهای گالیم با شعاع یونی کوچکتر (?62/0) با یون های آهن با شعاع یونی? 64/0 کاهش می یابد. میانگین اندازه بلورک ها، با استفاده از رابطه شرر محاسبه و با اندازه گیریهای tem تخمین زده شدند. با افزایش ناخالصی به میزان 1/0 اندازه نانو بلورکها افزایش و در ناخالصی به میزان 3/0 اندازه نانو بلورکها کاهش یافت. بررسی خواص مغناطیسی نمونه ها نشان داد که با افزایش ناخالصی به میزان 1/0 مقادیر مربوط به میدان وادارندگی hc، مغناطش اشباع ms و مغناطش پسماند mr افزایش و با ناخالصی به میزان 3/0 این مقادیر کاهش پیدا کرده است. زیرا یونهای گالیم در ناخالصی 1/0 ترجیح می دهند در جایگاه a قرار گیرند و در ناخالصی 3/0 در جایگاه b قرار می گیرند.

هدف از این تحقیق ساخت نانو ذرات فریت منگنز با دو روش سل-ژل و مایسل معکوس و بررسی اثر اتمسفرهای آرگون و اکسیژن بر روی خواص ساختاری و مغناطیسی فریت مذکور می باشد. به منظور شناسایی خواص ساختاری نمونه ها از آنالیز پراش پرتو ایکس (xrd) استفاده شد. خواص مغناطیسی با استفاده از دستگاه مغناطیس سنج نمونه ی نوسانی (vsm) اندازه گیری شد. برای تهیه ی نانوذرات فریت منگنز به روش سل-ژل خوداحتراقی از نیترات های آهن و منگنز، آمونیاک و اسیدسیتریک و در روش مایسل معکوس از ctab، aot، هپتان، ایزواکتان، پنتانول، اتانول، سود، آمونیاک، نیترات های آهن و منگنز، سولفات آهن دو و کلرید منگنز استفاده گردید. با توجه به طیف نمونه های تهیه شده به روش سل-ژل بهترین نتایج در دمای 400 درجه سانتیگراد حاصل شد و با افزایش دما علاوه بر افزایش اندازه ی نانوذرات، فاز ناخالصی نیز افزایش یافت. همچنین کلسینه کردن نمونه ی تهیه شده به این روش در اتمسفرهای آرگون و اکسیژن باعث بدتر شدن نتایج شد. بررسی آنالیز vsm نمونه های ساخته شده به روش سل-ژل نشان می دهد که در دمای 400 درجه سانتیگراد نمونه رفتار یک ماده فری مغناطیس نرم معمولی را دارد. با افزایش دما که با افزایش فاز ناخالصی fe2o3 همراه است، مغناطش اشباع نمونه ها کاهش می یابد. نتایج طیف xrd نمونه روش مایسل معکوس ساخته شده با ctab حکایت از عدم شکل گیری فاز فریت خالص دارد ولی در نمونه ی ساخته شده با aot فاز خالص فریت شکل گرفته که اندازه نانوذرات بسیار کوچک می باشد. نتایج vsm نمونه های اخیر نیز حاکی از تک حوزه بودن ذرات با ناهمسانگردی بالا است.

در این تحقیق نانو ذرات فریت منگنز – روی به روش همرسوبی شیمیایی ساخته شد. این روش یکی از ‏ساده ترین و پرکاربرد ترین روشهای ساخت نانو ذرات در فاز محلول می باشد. در این روش ما اکسید ‏آهن 3 را با اسید کلریدریک به منظور داشتن محلول ‏fe+3‎‏ ترکیب کردیم. همچنین از کلراید منگنز و ‏سولفات روی برای داشتن، محلولهای ‏mn+2‎‏ و ‏zn+2‎‏ استفاده شد. محلولهای شامل یونها را با نسبتهای ‏مناسب باهم در آب مقطر مخلوط می کنیم. سپس برای تهیه نانوذرات فریت منگنز – روی به مخلوط ‏قبلی محلول هیدروکسید سدیم در دمای 80 درجه سانتی گراد اضافه می کنیم. برای تعیین ساختار ‏بلوری و اندازه نانوذرات فریت منگنز – روی از پراش اشعه ایکس ‏‎(xrd)‎‏ و میکروسکوپ الکترونی ‏عبوری ‏‎(tem)‎‏ استفاده کردیم. مشاهده شد که افزایش روی در نانو ذرات فریت اندازه آن را کاهش ‏می دهد. خواص مغناطیسی نانوذرات فریت با مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی ‏‎(vsm)‎‏ بررسی شد و ‏مشخص شد که نانوذرات فریت منگنز – روی با نسبت منگنز به روی برابر 7 به 3 بیشترین مغناطش ‏اشباع را دارند و مشاهده شد که پذیرفتاری اولیه نانو ذرات فریت منگنز – روی با افزایش روی در ‏فریت کاهش می یابد