در این پژوهش، نانو پودرهای مگنتایت و نانو کامپوزیت های آهن- اکسید آهن دو ظرفیتی (وستایت) با درصد های گوناگون آهن از صفر (وستایت خالص ) تا 100 درصد ( آهن خالص) به روش مکانوشیمیایی و نانو پودرهای هماتایت با روش آسیاب کاری تر تهیه و برخی از ویژگی های فیزیکی آنها بررسی شد. ویژگی های ساختاری نمونه ها با پراش سنجی پرتوی ایکس بررسی شد و ثابت شبکه ی وستایت خالص به دست آمد و نشان داد که وستایت نااستوکیومتری (o93/0fe) است. اندازه گیری های مغناطیسی نشان داد که این ترکیب در دمای اتاق رفتار فری مغناطیسی دارد، در حالی که نمونه ی کپه ای و استوکیومتری آن (feo) در زیر دمایk200، پاد فرومغناطیس و در دمای اتاق پارامغناطیس است. رفتار فری مغناطیس وستایت در دمای اتاق با مدل خوشه ی اسپینل مانند توجیه شد. همچنین با بهره گیری از مغناطش نمونه ی مگنتایت و وستایت و یک مدل نظری، ترکیب نااستوکیومتری وستایتo92/0fe تعیین شد که توافق خوبی با نتیجه ی بررسی های ساختاری داشت. از سوی دیگر بررسی های ساختاری نانوکامپوزیت های وستایت-آهن نشان می دهند که وستایت در همه ی نانوکامپوزیت ها نااستوکیومتری است و میزان نااستوکیومتری بودن آن نیز به درصد آهن در نمونه بستگی دارد. افزون بر این، بیناب سنجی موسبائر از نمونه ها بودن یون های +3fe در جایگاه های هشت وجهی فاز وستایت را تایید نمود که نشانه ای از نااستوکیومتری بودن آنها است. رفتار دمایی پذیرفتاری مغناطیسی ac ی نمونه ها در بسامدهای گوناگون وجود فاز اسپین- شیشه را در آنها نشان می دهد. حلقه های پسماند دمای پایین (k5) نانوکامپوزیت های آهن- وستایت نامتقارن است که نشان دهنده ی اثر بایاس تبادلی در آنها است. در این حلقه ها جابجایی عمودی نیز دیده شد. با افزایش مقدار آهن از 20 تا 75 درصد اندازه ی میدان تبادلی و جابجایی عمودی کاهش می یابد. این کاهش بر مبنای وجود فاز اسپین- شیشه و یخ زدگی اسپینی تفسیر گردید.اندازه گیری های الکتریکی ac و dc نشان داد که رفتار نانو پودرهای مگنتایت، هماتایت و وستایت همانند نیم رساناها است. ثابت دی الکتریک، تانژانت اتلاف و مقاومت ac ی، وستایت خالص نشان داد که رفتار الکتریکی این ترکیب همانند مگنتایت است. با اندازه گیری مقاومت الکتریکی dc، انرژی فعال سازی وستایت برابر با mev99 به دست آمد که در حد انرژی گاف مگنتایت کپه ای است

گارنت های مغناطیسی کاربرد های فراوانی در صنایع الکترونیک، مخابرات، کامپیوتر و نظامی دارند و به همین خاطر تلاش های گسترده ای برای تهیه ی آن ها با روش های گوناگون انجام گرفته است. یکی از پر کاربردترین این روش ها، روش متداول سرامیکی است. از سوی دیگر آشکار شدن ویژگی های نو در دستگاه های نانو باعث شده که تلاش های گسترده ای برای تهیه و بررسی ویژگی های گارنت های نانومتری انجام گردد. هدف از این پژوهش تهیه ی نانوپودر های گارنت ایتریوم آهن با جانشانی هم زمان آلومینیوم و کروم در آن (y3alxcrxfe5-2xo12) به ازای x=0,0.2,0.4,0.6 و بررسی ویژگی های مغناطیسی آن ها است. برای تهیه ی این پودر ها نخست مواد اولیه شامل اکسید آهن، اکسید ایتریوم، اکسیدآلومینیوم و اکسیدکروم، همگی با خلوص بالا با نسبت های استوکیومتری، وزن و برای رسیدن به یک مخلوط همگن همراه با استن در یک آسیاب سیاره ای، به مدت 1 ساعت مخلوط شد. پس از خشک کردن مخلوط ها، پودر های به دست آمده به مدت 10 ساعت در دمای 1200 درجه ی سانتی گراد در هوا پخت داده شد تا فاز گارنت تشکیل شود. برای شناسایی فاز های تشکیل شده، به کمک دستگاه پراش سنج پرتوی ایکس، الگوهای پراش این نمونه‎ ها تهیه شد. پس از تک فاز شدن نمونه ها و برای آن که آن ها به ابعاد نانومتر برسند، پودر های تک فاز در آسیاب اسپکس به مدت های 1، 3 و 5 ساعت آسیاب شدند. به کمک رابطه ی ویلیامسون-هال، میانگین اندازه ی بلورک ها محاسبه شد. به کمک دستگاه پرمیامتر منحنی m-h نمونه ها در دمای اتاق رسم و مغناطش اشباعی آن ها اندازه گیری شد. به کمک ترازوی فاراده منحنی مغناطش – دمای نمونه ها رسم و دمای کوری آن ها تعیین شد. نتیجه ها نشان می دهد که برای نمونه های کپه ای با افزایش مقدار جانشانی مغناطش اشباعی کاهش می یابد که این کاهش بر اساس چگونگی پخش یون ها در جایگاه های بلورین توجیه شد. همچنین افزایش مقدار جانشانی در نمونه های کپه ای باعث کاهش دمای کوری شد که بر اساس کاهش برهم کنش های ابرتبادلی توجیه شد. افزون بر آن نتیجه هایی که از اندازه گیری های مغناطیسی بر روی نمونه های نانومتری به دست آمد، نشان می دهد که برای هر نمونه با جانشانی مشخص، افزایش زمان آسیاب کاری باعث کاهش میانگین اندازه ی بلورک ها، مغناطش اشباعی و دمای کوری می گردد. کاهش مغناطش اشباعی بر اساس مدل پوسته- هسته و کاهش دمای کوری بر اساس کاهش تعداد برهم کنش های ابرتبادلی توجیه شد. همچنین اندازه گیری های مغناطیسی نشان داد که افزایش مقدار جانشانی در نمونه های نانومتری باعث کاهش مغناطش اشباعی و دمای کوری شد.

از دهه ی80 میلادی استفاده از امواج فراصوت در انجام واکنش های شیمیایی به ویژه در تکنولوژی نانو مواد مورد توجه قرار گرفته است. در این کار پژوهشی نانو پودرهای فریت منگنز به روش هم رسوبی به کمک امواج فراصوت برای اولین بار تهیه شدند. در تهیه ی این فریت از مواد خام کلرید آهن آب دار، کلرید منگنز آب دار و سود به عنوان واکنش گر استفاده شد. به منظور بررسی دقیق تر تاثیر امواج فراصوت بر تشکیل فاز فریت منگنز، فاز این فریت به روش هم رسوبی متداول در میانگین دمای مرحله ی رسوب گیری و پیرسازی 82 درجه ی سانتی گراد در سه زمان پانزده، سی و شصت دقیقه تهیه شدند. سپس بررسی تاثیر امواج فراصوت به دو راه انجام شد. راه نخست با هدف پایین آوردن دمای تشکیل فاز، دمای مرحله ی رسوب گیری و مرحله ی پیرسازی پایین آورده شد. و محیط واکنش تحت پرتو دهی امواج فراصوت قرار گرفت. این کار توسط دو دستگاه تولید کننده ی امواج فراصوت با توان پایین و توان بالا انجام شد. در این فرایند نمونه ی تک فاز فریت منگنز بدست نیامد. در بخش دوم این پژوهش به منظور بررسی تاثیر امواج فراصوت بر ویژگی های نانو پودرهای فریت منگنز تهیه شده، محیط واکنش از ابتدای واکنش در دمای 82 درجه ی سانتی گراد، تحت پرتودهی امواج فراصوت کم توان قرار گرفت. چون غلظت واکنش گر در واکنش های چگالش (رسوب گیری آخرین مرحله ی واکنش چگالش است ) مهم است، نمونه های تک فاز شده در دو غلظت واکنش گر 6 مولار و 1/5 مولار تهیه شدند. نتیجه هایی که از طیف xrd، منحنی مغناطش بر حسب دما و منحنی پسماند بدست آمد، توسط سازوکار تشکیل جوانه زنی و رشد ذره در واکنش چگالش توجیه شدند. تاثیر امواج فراصوت بر روی نمونه های تهیه شده با واکنش گر 1/5 مولار چشمگیر تر بود. امواج فراصوت در این نمونه ها منجر به افزایش اندازه ی ذره، اندازه ی بلورک و میزان بلورینگی شد.

در این پژوهش، کاتیون¬های در نانو پودرهای فریت نیکل، جانشین کاتیون¬های ، (0/5، 0/3، 0/1، 0/0 =x ) شدند. نمونه¬ها به روش سل-ژل تهیه شدند. مقدارهای مناسب از مواد اولیه شامل نیترات-های آهن، نیکل و مس به همراه اسید سیتریک در آب مقطر حل شدند. محلول حاصل با یک همزن مغناطیسی همزمان با گرمادهی به هم زده شد تا ژلی تیره رنگ به دست آمد. این ژل در یک گرمکن الکتریکی در دمای c¬° 100 خشک و برای به دست آوردن محصول تکفاز، در دماهای مختلف پخته شد. شناسایی فازها با روش پراش سنجی پرتو ایکس (xrd) و محاسبه¬ی میانگین اندازه¬ی بلورک¬ها با فرمول شرر انجام شد. نتیجه¬ی این بررسی نشان می-دهد که برای همه¬ی مقدارهای جانشانی، ساختار مکعبی اسپینلی به طور کامل تشکیل شده و میانگین اندازه¬ی بلورک¬های همه¬ی نمونه¬ها پیرامون nm 20 است. نیز معلوم شد که ثابت شبکه¬ی نمونه¬ها با مقدار ، ازå ¬8/325 ( x=0/0 ) به å 8/352 ( x=0/5 ) افزایش یافت، مگر برای 0/3= x که با یک کاهش، روبرو شدیم. عکس¬های میکروسکوپ الکترون روبشی (sem) نشان دادند که میانگین اندازه¬ی ذرات با افزایش مقدار مس از nm 90 برای فریت نیکل خالص به nm 116 برای افزایش می¬یابد. مغناطش و دمای کوری نمونه¬ها به ترتیب با دستگاه¬های agfm و ترازوی فاراده اندازه گیری شد. نتیجه¬ی این اندازه¬گیری¬ها نشان می¬دهند که مغناطش این نانو ذرات نسبت به مغناطش نمونه¬های کپه¬ای هم ارزشان کوچکتر اند. این کاهش با مدل هسته-پوسته توضیح داده شد. از سوی دیگر با افزایش مقدار مس، مغناطش نمونه¬ها افزایش می¬یابد که این تغییر به تغییر در توزیع کاتیونی نسبت داده شد. دمای کوری با افزایش مقدار مس در نمونه¬ها کاهش می¬یابد که بر اساس برهمکنش¬های ابر تبادلی یون¬های گوناگون مورد بحث قرار گرفت.

در این پژوهش پودرهای نانومتری فریت نیکل جانشانی شده با آلومینِوم به روش سل- ژل تهیه گردید. این روش نسبت به روش های فیزیکی ساده تر است و به دلیل استفاده از محیط های آبی نه تنها دمای تشکیل فاز نسبت به روش های متداول پایین تر است بلکه آسیب های مکانیکی وارد بر سطح نانوذرات ناچیز است. در این روش ویژگی های پودری بهتری، مانند همگنی بیشتر و توزیع یکنواخت تر اندازه ذرات به دست می آید. در تهیه ی این فریت ها از مواد اولیه ی نیترات آهن آب دار, نیترات نیکل آب دار, نیترات آلومینیوم آب دار و کلریدآلومینیوم آب دار استفاده شد. پس از توزین مواد اولیه, با استفاده از فرآیند سل- ژل فاز مورد نظر تشکیل گردید و دمای بهینه ی تک فاز شدن پودرها به دست آمد. nife2-xalxo4 به ازای مقادیر مختلف x از صفر تا 5/1 با گامی برابر 5/0, در دماهای نسبتا پایین به دست آمد. با استفاده از داده های الگوی پراش پرتو ایکس و استفاده از فرمول شرر اندازه بلورک ها به دست آمد. میانگین اندازه ی بلورک ها در نمونه های مختلف از20 تا 31 نانومتر بود. منحنی های پسماند مغناطیسی با استفاده از پرمیامتر به دست آمد. همچنین منحنی مغناطش نمونه ها ی نانو متری بر حسب دما با استفاده از ترازوی فاراده به دست آمد. نتایج حاصل نشان داد که دمای کوری فریت نانومتری نیکل جانشانی شده با آلومینیوم نسبت به همتای کپه ای خود بیشتر است. این افزایش با توجه به نانو شدن ذرات و کاهش طول پیوند ابر تبادلی توجیه شد. هم چنین با جانشانی آلومینیوم به جای آهن تغییرات به وجود آمده در رفتار مغناطیسی نمونه ها با استفاده از دیامغناطیس بودن یون آلومینیوم و قرار گرفتن در زیر شبکه های a و b توجیه شد. کاهش مغناطش نمونه های نانومتری نسبت به نمونه های کپه ای با استفاده از پدیده های بی نظمی اسپینی در سطح و کج شدگی اسپینی توجیه شد. پودر های نانومتری تک فاز شده به کمک دستگاه پرس و قالب مناسب به قرص تبدیل شد و لایه ی نازک نمونه ها با استفاده از قرص ها و با روش pld تهیه شد. ویژگی های مغناطونوری آن ها مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات زاویه ی چرخش فاراده بر حسب میدان مغناطیسی در زیر حد اشباع نمونه ها بسیار اندک است به گونه ای که زاویه ی چرخش و نوفه در یک اندازه بوده و اندازه گیری معتبری امکان پذیر نشد, اما با به اشباع رسیدن نمونه ها زاویه چرخش فاراده برای نمونه های مختلف در میدان اشباع به دست آمد. نتایج حاصل نشان داد که با تغییر مقدار آلومینیوم و در نتیجه تغییر مغناطش نمونه ها, زاویه ی چرخش فاراده با همان روند تغییر می کند.

در این پژوهش، نخست روش سل- ژل برای تهیه ی نانوکامپوزیت fe-al2o3 به کار گرفته شد که به دلیل محدودیت ها، دست یابی به فاز دلخواه ممکن نشد و بدین ترتیب روش تهیه تغییر داده شد. با این وجود در این بخش موفق شدیم روش تازه ای برای تهیه ی هرسنیت بیابیم. سپس نانوکامپوزیت fex-(al2o3)1-x با روش آسیاب کاری مکانیکی تهیه گردید. نخست نمونه هایی با x برابر با 3/0، 4/0، 5/0 و 6/0 به مدت 100 ساعت آسیاب کاری شدند و سپس نمونه ی با 4/0=x در مدت زمان های گوناگون از 25، 50، 75 و 100 ساعت آسیاب کاری شد. برای تهیه ی این نانوکامپوزیت پودرهای آهن و آلومینا با درجه خلوص بالا از شرکت مرک آلمان به عنوان مواد اولیه به کار رفت. این مواد با نسبت استوکیومتری، وزن و برای رسیدن به یک مخلوط همگن در یک آسیاب سیاره ای، در زمان های گوناگون آسیاب شدند. برای شناسایی فازهای تشکیل شده، از روش پراش سنجی پرتوی ایکس، بهره گرفته شد. در الگوهای پراش نمونه های آسیاب کاری شده، تنها قله ی مربوط به فاز آهن دیده شد که این امر بر بی شکل شدن فاز آلومینا به هنگام آسیاب کاری دلالت می کند. به کمک رابطه ی ویلیام سون- هال، میانگین اندازه ی بلورک ها به دست آمد. اندازه ی ذره ها نیز با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترون- روبشی گسیل میدانی ( fe-sem ) به دست آمد. به کمک دستگاه پرمیامتر منحنی m-h نمونه ها در دمای اتاق رسم و مغناطش اشباعی و نیروی وادارندگی آن ها تعیین شد. به کمک ترازوی فاراده، منحنی مغناطش- دمای نمونه ها رسم و دمای کوری آن ها تعیین شد. نتیجه های به دست آمده نشان داد که دمای کوری نانوکامپوزیت ها نسبت به دمای کوری همتاهای کپه ای خود بالاترند اما با افزایش مقدار آهن در نمونه ها و همچنین افزایش زمان آسیاب کاری، دمای کوری تغییر چندانی نمی کرد و تفاوت معناداری نداشتند. این رفتار را می توان با توجه به ویژگی های کامپوزیت هایی با یک فاز فرومغناطیس توجیه کرد. تغییرات به وجود آمده در مقدار نیروی وادارندگی نمونه ها را می توان با توجه به تغییر تعداد جایگاه های میخکوبی در آن ها توجیه کرد. تغییرات مغناطش اشباعی نمونه ها با زمان آسیاب-کاری گوناگون با توجه به وجود تنش و مدل هسته- پوسته توجیه شد. تغییرات تراوایی نمونه ها با نسبت حجمی گوناگون با یک دستگاه lcrسنج به دست آمد. این تغییرات به وجود آمده، با توجه به وجود جایگاه های میخکوبی در نمونه ها توجیه شد. با این روش می توان نمونه های گوناگونی با شرایط گوناگون از این نانوکامپوزیت را به سادگی در حجم بالا تهیه نمود.

با ریزتر کردن ذرات و رساندن به حد بحرانی ابرپارامغناطیس، می توان از این فریت در تهیه محیط های ضبط عمودی مغناطیسی، که ظرفیت های بالا در حد ترابایت دارند، بهره گرفت. از کابرد های دیگر می توان به دارورسانی هدفمند اشاره کرد. با آسیاب کاری پر انرژی پودرهای فریت استرانسیوم تهیه شده با سلستین به مدت زمان های 3، 5، 7، 9 و12 ساعت ، تلاش شد تا اندازه ی ذرات را به حد ابرپارامغناطیس برسانیم. فازیابی نمونه ها با روش پراش سنجی پرتو ایکس انجام شد و اندازه ی بلورک ها از الگوی پراش پرتو ایکس و کاربرد فرمول شرر به دست آمد. پودرهای تک فاز به کمک دستگاه پرس و قالب مناسب به قرص تبدیل شد و منحنی پسماند مغناطیسی آن ها با دستگاه پرمیامتر رسم شد. همچنین دمای کوری نمونه ها با دستگاه ترازوی فاراده تعیین شد.

در این پژوهش، نانو پودرهای فریت نیکل جانشانی شده با کاتیون های +zn2، znxni1-xfe2o4 (x=0.35,0.5)، به روش سل-ژل تهیه شد. مقدارهای مناسبی از مواد اولیه شامل نیترات های آهن، نیکل و روی همراه با اسید سیتریک در آب مقطر حل شدند. محلول حاصل با یک همزن مغناطیسی همراه با گرمادهی به هم زده شد تا ژلی تیره رنگ به دست آمد. این ژل در یک گرمکن الکتریکی در دمای c?90 خشک و برای دست یابی به یک محصول تک فاز، در دماهای گوناگون پخت داده شد. شناسایی فازها با روش پراش سنجی پرتو ایکس (xrd) و محاسبه ی میانگین اندازه ی بلورک ها با فرمول شرر انجام شد. نتیجه ی این بررسی ها نشان داد که میانگین اندازه ی بلورک ها با افزایش دمای پخت افزایش یافته است. هم چنین معلوم شد که ثابت شبکه ی نمونه ها با افزایش مقدار ، افزایش یافته است. مغناطش و دمای کوری نمونه ها به ترتیب با دستگاه های پرمیامتر و ترازوی فاراده اندازه گیری شد. نتیجه ی این اندازه گیری ها نشان داد که با افزایش دمای پخت، مغناطش نمونه ها افزایش یافته است. در فریت ni0.5zn0.5fe2o4 با افزایش دمای پخت، دمای کوری افزایش و در مورد فریت nio.65zn0.35fe2o4، با افزایش دمای پخت تا c?600 ، دمای کوری نیز افزایش یافت اما با افزایش بیشتر دمای پخت در c?700، کاهش یافت. این مسئله با در نظر گرفتن توزیع کاتیونی توجیه پذیر است.

در این کار نانوذرات مگنتیت و مگنتیت جانشانی شده با ایتریوم به روش هیدروترمال تهیه شد. خواص فیزیکی نانوذرات مورد بررسی قرار گرفت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

آهنرباهای فریتی یا سرامیکی سخت با فرمول شیمیایی ‏‎mo.nfe2o3‎‏ که در آن ‏‎m‎‏ یکی از عناصر‏‎sr,ba,pb‎‏ و یا مخلوطی از آنها است ، دارای ساختار بلوری هگزاگونال است و به روشهای مختلفی همچون روشهای پودری وهمرسوبی ساخته می شود. از آنجا که بیش از 85 درصد ماده اولیه این آهنرباها ، ماده ارزان قیمت اکسید آهن سه ظرفیتی یا هماتیت می باشد ، هزینه ساخت این آهنرباها پایین بوده که این امر منجر به کاربرد روزافزون این آهنرباها شده ، طوری که اکنون بیش از دو سوم آهنرباهای تولیدی در دنیا از این نوع است. ویژگیهای مغناطیسی این آهنرباها وابستگی شدیدی به نوع مواد اولیه و ناخالصیهای موجود در آنها و نیز افزودنی های آنها دارد. همچنین این ویژگیها به مرحله ای از ساخت که افزودنیها اضافه می شود وابسته است . از سوی دیگر این پارامترها به عملیات ساخت مانند عملیات گرمایی، عملیات آسیاب و عملیات تفجوشی وابسته اند. در این پژوهش گروهی از فریتهای سخت استرانسیومی با روش معمول سرامیکی تهیه و ویژگیهای مغناطیسی آنها اندازه گیری گردید.