تاثیر بازپخت و سورفکتانت بر خواص مغناطیسی و اپتیکی نانوذرات ابرپارامغناطیسی نیکل فریت

محورهای موضوعی :

Seiyed Hamid Reza Shojaei ¹

1 - Department of Physics, Faculty of science, Sahand university of technology, Tabriz, Iran

تاریخ دریافت : 1402/10/12 تاریخ پذیرش : 1402/12/18 تاریخ انتشار : 1403/07/09

کلید واژه: ابرپارامغناطیسی, نیکل فریت, فوتولومینسانس, خواص اپتیکی, خواص مغناطیسی.,

چکیده مقاله :

نانوذرات نیکل فریت به روش هم‌رسوبی سنتز شده و تاثیر بازپخت، سورفکتانت بر ساختار، خواص اپتیکی (از جمله طیف جذب، گاف نواری و فوتولومینسانس) و خواص مغناطیسی نانوذرات مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی ویژگی‌های ساختاری، ریخت‌شناسی، خواص اپتیکی و مغناطیسی این نانوذرات، به ترتیب، از طریق آنالیزهای الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی جذبی مرئی-فرابنفش (UV-Vis) و VSM انجام گرفته است. طبق نتایج حاصل مشاهده گردید که این نانوذرات خاصیت ابرپارامغناطیسی را دارا می‌باشند و به طوری که بعد از اضافه کردن سورفکتانت CTAB، پایدارکننده اسید تارتاریک و بازپخت در دمای C° 580، اشباع مغناطیسی افزایش یافته است و از طرفی گاف نواری نمونه اصلاح شده توسط CTAB- اسید تارتاریک کاهش می‌یابد به این صورت که گاف نواری مربوط به نیکل فریت قبل و بعد از اصلاح شدن در محدودی eV07/2-05/2 می‌باشد. از طرفی، به کمک روش‌های ویلیامسون-هال و شرر اندازه ذرات نانوساختارهای نیکل فریت در فاز مکعبی، به ترتیب در حدود nm 4/9 الی nm ۲۲ محاسبه شد. بنابراین بر اساس نتایج پراش پرتو ایکس کاهش شدید اندازه نمونه با استفاده از CTAB- اسید تارتاریک را در مقایسه با نمونه خالص نشان داد. همچنین، آنالیز عنصری طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس این ادعا را تایید می‌کند که نانومواد در خلوص بالا تهیه شده‌اند و طبق نتایج فوتولومینسانس مشاهده شد که طول موج تحریک nm 380 بهترین و خوش رفتارترین طیف‌ها را تولید می‌کند. شایان ذکر است که بازپخت و سورفکتانت استفاده شده بر ساختار و مورفولوژی نیکل فریت تاثیر گذاشته است.

منابع و مأخذ:

[1] M.K. Satheeshkumar, E.R. Kumar, Ch. Srinivas, N. Suriyanarayanan, M. Deepty, C.L. Prajapat, T.V.Ch. Rao, D.L. Sastry, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 469, 2019, 691
[2] A.H. Oh, H.Y. Park, Y.G. Jung, S.C. Choi, G.S. An, Ceramics International, 46, 2020, 10723.
[3] S.J. Salih, W.M. Mahmood, Heliyon, 9, 2023, e16601.
[4] A. Soufi, H. Hajjaoui, R. Elmoubarki, M. Abdennouri, S. Qourzal, Applied Surface Science Advances, 6, 2021, 100145.
[5] S.B. Narang, K. Pubby, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 519, 2021, 167163.
[6] V. Anjana, S. John, P. Prakash, A.M. Nair, A.R. Nair, S. Sambhudevan, B. Shankar, In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 310, 2018, 012024.
[7] M. Ahmad, M.A. Khan, A. Mahmood, S.S. Liu, A.H. Chughtai, W.C. Cheong, B. Akram, G. Nasar, Ceramics International, 44, 2018, 5433‏.
[8] P. Priyadharshini, P.A. Shobika, P. Monisha, S.S. Gomathi, K. Pushpanathan, Journal of the Australian Ceramic Society, 58, 2022, 1455.
[9] ‏J. Hwang, M. Choi, H.S. Shin, B.K. Ju, M. Chun, Applied Sciences, 10, 2020, 6279.‏
[10] S.A.H. Tabrizi, Journal of Particle Science and Technology, 8, 2022, 79.‏
[11] S. Ruiz-Gomez, L. Perez, A. Mascaraque, B. Santos, F. El Gabaly, A.K. Schmid, J. de la Figuera, Nanoscale, 15, 2023, 8313.
[12] A.P. Guimaraes, A.P. Guimaraes, Principles of Nanomagnetism, 27, 2017, 1.
[13] M. Kalubowilage, K. Janik, H. Bossmann, Applied Sciences, 9, 2019, 2927.
[14] G. Podaru, V. Chikan, Royal Society of Chemistry: London, 26, 2017, 1.
[15] M. Mehrmohammadi, Nanotechnology, 22, 2011, 125.
[16] D.K. Dinkar, B. Das, R. Gopalan, B.S. Dehiya, Materials Chemistry and Physics, 218, 2018, 7.
[17] S. Laurent, D. Forge, M. Port, Chemical Reviews, 108, 2008, 2064.
[18] Sh. Liu, B. Yu, S. Wang, Y. Shen, H. Cong, Advances in Colloid and Interface Science, 281, 2020, 102165.
[19] A. Sangeetha, K. Vijaya Kumar, G. Nanda Kumar, Advances in Materials Physics and Chemistry, 7, 2017, 19.
[20] Nitika, A. Rana, V. Kumar, Applied Physics A, 127, 2021, 609.
[21] V. Kotsyubynsky, V. Boychuk, M. Hodlevska, B. Rachiy, L. Turovska, A. Khopta, 12th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties, 2022, 1.
[22] M. Hjiri, N.H. Alonizan, M.M. Althubayti, S. Alshammari, H. Besbes, M.S. Aida, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 30, 2019, 15379
[23] G. Pirgholi-Givi, S. Farjami-Shayesteh, Y. Azizian-Kalandaragh, Physica B: Condensed Matter, 575, 2019, 311572.
[24] G.K. Williamson, W.H. Hall, X-ray line broadening from filed aluminium and wolfram, Acta Metallurgica, 1, 1953, 22.
[25] E. Filippo, G. Micocci, A. Tepore, T. Siciliano, Journal of Crystal Growth, 336, 2011, 101.
[26] S.K. Sena, M.H. Babub, T.Ch. Paulc, Md.S. Hossaind, M. Hossaine, S. Duttaf, M.R. Hasang, M.N. Hossainh, M.A. Matinh, M.A. Hakimh, P. Balac, AIP Advances Chemical Physics Collection, 11, 2021, 129.
[27] M.S. Hossain, S.M. Hoque, S.I. Liba, S. Choudhury, AIP Advances, 7, 2017, 105321
[28] K.B. Sapnar, V.N. Bhoraskar, S.D. Dhole, Proc. 2011 Part. Accel. Particle Accelerator, 24th Conference (PAC'11), 2011, 2166.
[29] S. Joshi, M. Kumar, S. Chhoker, Mukesh Jewariya, V.N. Singh, Journal of Molecular Structure, 1076, 2014, 55.
[30] M. Srivastava, A.K. Ojha, S. Chaubey, A. Materny, Journal of Alloys and Compounds, 481 ,2009, 515.
[31] W.E. Pottker, R. Ono, M.A. Cobos, A. Hernando, J.F.D.F. Araujo, A.C.O. Bruno, S.A. Lourenço, E. Longo, F.A.La. Porta, Ceramics International, 44, 2018, 17290.
[32] K.K. Bharathi, R.S. Vemuri, C.V. Ramana, Chemical Physics Letters, 504, 2011, 202.