فریت باریم با فرمول شیمیایی bafe12o19 از سری مواد مغناطیسی سخت مغناطیس می باشد که معمولا در صنعت بعنوان آهن رباهای دائمی بکار می رود. بدلیل ارزان بودن مواد اولیه، سادگی نسببی فرآیند تولید، مقاومت ویژه الکتریکی بالا (در حدود 1012 -cm) و همچنین انرژژی ناهمسانگردی زیادی آن باعث شده تا تحقیقات گسترده ای بر روی آن در چند دهه اخیر صورت گیرد. نظر به انیکه ریزساختار، نقش بسیار مهمی بر ویژگیهای مغناطیسی دارد از اینرو هدف انجام این پروژه بررسی نقش افزودنی های نامغناطیسی sio2 و tio2 در کنترل رشد دانه ها و در نهایت تاثیرپذیری آنها بر خواص مغناطیسی فریت باریم می باشد. نمونه هایی با درصدهای مختلف ناخالصی بروی سرامیکی تهیه شد. پس از اندازه گیریهای مختلف شام، 1) تهیه طیف پراش پرتوی ایکس (x.p.d) جهت تشخیص ، تشکیل فازهای مغناطیسی مورد نظر (bafe12o19) 2) جهت بررسی ریزساختار از نظر اندازه دانه ها نمونه ها بوسیله میکروسکوپ الکترونی (sem) مورد اندازه گیری اندازه دانه ها قرار گرفت . 3) برای بررسی خواص مغناطیسی شامل نیروی زدایند، مغناطیس اشباع و مغناطیس پسماند بوسیله v.s.m نمودار پسمانده مغناطیسی رسم شد. پس از بررسی نتایج معلوم شد که افزودن ناخالصی tio2 نسبت به sio2 بهتر می تواند از رشد دانه ها جلوگیری نماید و با توجه به اندازه گیری های انجام شده و بررسی آنها به نظر می رسد که بهترین درصد مناسب برای افزودنی sio2 حدود سه درصد می باشد و بهترین درصد مناسب برای افزودنی tio2 حدود دو درصد می باشد.

امروزه جامدهای بلورین در صنعت الکترونیک نقش مهمی را ایفا می کنند از بلورهای جامد ویفرها یا پولکها تهیه شده که از آنها قطعات الکترونیکی ساخته می شود. شرکت صنایع الکترونیک ایران این پولکها را از شرکتهای خارجی خریداری کرده و قطعات مورد نیاز کشور را با استفاده از این ویفرها می سازد. شناسائی کیفیت نیمه هادی این ویفرها هدف این پروژه بوده است . در این پروژه با اندازه گیری ویژگیهای رسانشی ویفرها کیفیت واقعی آنها با پارامترها و مشخصاتی که شرکتهای سازنده اعلام کرده اند مقایسه شده و همچنین ویفرهای مختلف با یکدیگر مورد بررسی قرار گرفت . به این منظور از روش سونش شیمیایی برای اندازه گیری چگالی نابجائیها استفاده و برای تعیین جهتهای بلوری ویفرها از پراش پرتو ایکس بهره گرفته شد. همچنین جهت تعیین چگالی، حاملها حرکت پذیری و ... آزمایش اثر هال انجام شد. نتیجه هائی که در نهایت به دست آمدند نشاندهنده این واقعیت می باشند که پارامترها و مشخصات اعلام شده برای ویفرها به وسیله شرکتهای سازنده پولکها قابل اعتماد نمی باشند و چنانچه قرار باشد قطعات الکترونیکی دقیقی از آنها ساخته شود باید در آغاز مورد کنترل کیفیت قرار بگیرند.

فریت نیکل - از نوع فریتهای نرم مغناطیس و اسپینلی مخلوط می باشد که فرمول عمومی آن به صورت znxni1-xfe2o4 است و بسته به مقدار x خواص مغناطیسی این فریت از قبیل میدان زدایند، مغناطیس پسماند، مغناطیس اشباع و تراوائی می تواند تغییر نماید. در این پایان نامه به منظور بررسی اثر جایگزینی افزودنی اکسید روی (zno) به جای درصد معینی از اکسیدنیکل (nio) در فریت نیکل روی بر پارامترهای مغناطیسی مانند hc، mr و mst نمونه هایی از ترکیب znxni1-xfe2o4 که در آن x برابر صفر و نیز در گستره 0/45 تا 0/53 تغییر می کند ساخته شد. برای ساخت این نمونه ها از واکنش حالت جامد میان ترکیبات nio، zno، a-fe2o3 استفاده شد. بررسی طیفهای x.r.d گرفته شده در مرحله پیش پخت و پخت نهایی نشان می دهد که دمای پیش پخت (1100 درجه سانتیگراد) و دمای پخت نهایی (1200 درجه سانتی گراد) و مدت زمان پخت به میزان سه ساعت برای نمونه ها مناسب بوده است . با انجام آزمایشات مربوط به خواص مغناطیسی و ساختار بلوری فریتها برای نمونه های ساخته شده بروش سرامیکی مشخص شده که نمونه با فرمول zn0/49ni0/51fe2o4 از خواص مغناطیسی بهتری برخودار می باشد. این نمونه با توجه به تراوایی مغناطیسی بیشتر، میدان زدایند کمتر، و مغناطیس اشباع بیشتر کارایی بهتری را خواهد داشت . همچنین به دلیل اینکه مقاومت الکتریکی این نمونه در بسامدهای بالا به شدت افزایش پیدا می کند، به کارگیری این فریت در سیستمهای مایکروویو از اهمیت فراوانی برخوردار می شود.

انواع فریتها، فریت نیکل روی با فرمول znx ni1-x fe2 o4 می باشد که جزو نرم مغناطیسها بوده و به خاطر مقاومت الکتریکی زیاد این فریت در بسامدهای بالا و ساخت تقریبا آسان و ارزانی مواد اولیه سبب شده مطالعات فراوانی بر روی این فریت انجام گیرد. در این پروژه به منظور توسعه میدان کاربردی و دسترسی به خواص مغناطیسی بهتر فریت نیکل-روی در دماهای پایین تر کاتیون cu با درصدهای مختلف به جای کاتیون ni در این روش فریت جایگزین شده است . این نمونه ها با فرمول معمولی zn0/49 ni0/51-x cux fe2 o4 و به روش سرامیکی ساخته شدند و خواص مغناطیسی و ریزساختاری آنها مورد بررسی قرار گرفت . برای شناسایی مشخصات فازی نمونه ها از طیف نمایی پرتو x (x.r.d) و در بررسی ریزساختاری از میکروسکوپ الکترونی رویشی (sem) استفاده شد. ضریب القاییدگی و نهایتا تراوایی نسبی نمونه ها به وسیله دستگاه rlc متر که قابلیت اندازه گیری تا 100khz را داشت اندازه گیری شد و برای تعیین این پارامترها در بسامدهای بالاتر از مدار تشدید rlc استفاده گردید. نتایج حاصله از پراش سنجی اشعه x نشان می دهد که فاز اسپینلی مطلوب در تمامی نمونه ها تشکیل شده و ثابت شبکه آنها با افزایش درصد مس افزایش می یابد. بررسی نمونه ها توسط sem بوجود آمدن دانه های بزرگتر با افزایش درصد مس را نمایان ساخت . در نهایت فاکتور کیفیت ، ضریب القاییدگی و تراوایی نسبی نمونه ها اندازه گیری شد و تغییرات این پارامترها با اندازه دانه ها، بسامد و درصد مس موجود به صورت منحنی رسم شد و با استفاده از منحنیهای بدست آمده درصد مس موجودی که فریت بهینه را ایجاد می کند مشخص گردید.