نام پژوهشگر: زاهد شمسی
زاهد شمسی مرتضی مظفری
امروزه نانوذرات به خاطر ویژگی های مغناطیسی، الکتریکی و اپتیکی تازه شان که با ویژگی های کپه ای شان متفاوت است، بسیار مورد توجه دانشمندان و مهندسان قرار گرفته اند. فریت کبالت (cofe2o4) دارای نیروی وادارندگی بالا و مغناطش میانه است. این ویژگی ها به همراه پایداری شیمیایی و فیزیکی بسیار بالا، موجب شده تا نانوذرات فریت کبالت برای کاربرد در محیط های ضبط مغناطیسی مناسب باشد. ویژگی مغناطیسی این نانوذرات بستگی بسیاری به اندازه، شکل و خلوص شان دارد، بنابراین یافتن فرآیندهای ساده ی ساختی که با آن ها به توان نانوذرات با اندازه ی کنترل شده تولید کرد مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش با روش هم رسوبی نانوذرات فریت کبالت جانشانی شده با آهن و با نسبت 3:1 برای co2+/fe2+ (co0.75fe2.25o4) و با پخت در دماهای 100، 200، 250، 300، 350، 400، 500 و c°600 تهیه و ویژگی های ساختاری و مغناطیسی آن ها بررسی شد. هم چنین نتایج بیناب تبدیل فوریه ی فروسرخ مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش پراش پرتو ایکس نمونه ها نشان می دهد که ساختار اسپینلی تشکیل شده است. این نتایج هم چنین نشان می دهد که در دماهای بالا مقدار ناچیزی فازهای هماتیت (-fe2o3?) و اکسیلات آهن (c2feo4)به وجود آمده است. اما در دماهای پایین فریت کبالت تک فاز به دست آمده است. عکس های گرفته شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی، برای نمونه ها اندازه ایی پیرامون 39 تا 66 نانومتر را نشان می دهد. در بیناب های تبدیل فوریه ی فروسرخ وجود حالت های ارتعاشی دی اکسیدکربن جوی ترکیب شده با سطح نمونه و هم چنین حالت ارتعاشی fe-o مربوط به فاز هماتیت را در دمای °c600 را تایید می کند. نمودارهای پذیرفتاری مغناطیسی برحسب دما، یک قله ی هاپکینسون را نشان می دهد. بر روی نمودارهای پذیرفتاری مغناطیسی در گرمایش و در سرمایش تفاوتی دیده می شود که می تواند به دلیل بازتوزیع کاتیونی نمونه باشد. ویژگی های مغناطیسی نمونه ها با یک دستگاه مغناطیس سنج با میدان شیب دار متناوب (agfm) اندازه گیری شد و نتیجه ها نشان می دهد که با تغییر در دمای بازپخت توزیع کاتیونی تغییر می کند و موجب تغییر در ناهمسانگردی مغناطوبلورین و در نتیجه تغییر گشتاور مغناطیسی کل می گردد. بدین ترتیب نیروی وادارندگی، مغناطش اشباع، مغناطش پسماند و نسبت مغناطش اشباع به مغناطش پسماند تغییر می کند.