سنتز، ارزیابی مورفولوژیکی و خواص نوری نانوذرات فریت‌های روی، منگنز-روی و کبالت-روی

Abstract

فریت‌های روی ZnFe₂O₄، منگنز-روی Mn_0.5Zn_0.5Fe₂O₄ و کبالت- روی Co_0.5Zn_0.5Fe₂O₄ از انواع فریت‌ها با ساختار اسپینل و از جمله مواد نرم مغناطیس هستند. در این پژوهش، هر سه نوع فریت مورد نظر به روش هم‌رسوبی از نمک‌های روی، منگنز، کبالت و آهن در محیط آبی و بدون دخالت حلال‌های ارگانیک سنتز شد. ساختار بلوری با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD) و مورفولوژی نانوذرات با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مطالعه شد. مشخصه‌یابی نمونه‌های سنتز شده توسط پراش پرتو ایکس، در مقیاس θ2، در محدوده 20 تا 60 درجه و با تاباندن (CuK_α) با طول موج Å 54056/1 ساختار مکعبی اسپینلی با گروه فضایی Fd3m را برای نمونه‌های سنتز شده نشان می‌دهد. اندازه بلورک ها با رابطه دبای- شرر حدود nm 33 محاسبه شد. بر اساس مطالعات وسیع میکروسکوپ الکترونی انجام شده، میانگین اندازه قطر ذرات برای ZnFe₂O₄ در حدود nm 86/71، برای نانوذرات Co_0.5Zn_0.5Fe₂O₄ حدود nm 77/69 و برای نانوذرات Mn_0.5Zn_0.5Fe₂O₄ در حدود nm 49/68 برآورد شد. لذا محاسبه اندازه بلورک‌ها و میانگین قطر ذرات برای هر سه نمونه نانوذرات فریت سنتز شده در این کار کمتر از nm 100 هستند. همچنین برای بررسی جذب امواج فرابنفش- مرئی (UV-Vis) و محاسبه گاف انرژی، طیف فرابنفش- مرئی انعکاسی نانوذرات سنتز شده، تهیه شد. خواص مغناطیسی نانوذرات، با رسم منحنی هیسترزیس نمونه‌ها توسط دستگاه مغناطومتر نمونه لرزشی (VSM) بررسی شد.