تهيه نانو پودر فريت هاي استرانسيوم جانشاني شده با منگنز، نيكل وتيتانيوم و بررسي ويژگيهاي مغناطيسي

Preparation and investigation of magnetic properties of MnNiTi-substituted strontium ferrites nanopowder

پودر فريت ها ي استرانسيوم جانشاني شده با فرمول SrFe9(Mn0.5-xNixTi0.5)3O19 ، كه درآن x شامل مقادير 0، 0/1، 0/2، 0/3، 0/4، 0/5 مي باشد با استفاده از مواد اوليه NiO ، MnCo3 ، SrCo3 ، Fe2O3 و TiO2 به روش سراميكي متداول در دماي كلسينه ي 1250°C تهيه شده است. پودرهاي حاصل با استفاده از آسياب پرانرژي SPEX بعد از زمان يك ساعت آسياب به اندازه هاي نانومتري تبديل شده اند. بررسي الگوهاي پراش اشعه x پودرهاي حاصل نشان ميدهد كه ساختارفريت استرانسيوم هگزاگونال تكفاز تشكيل شده است. پارامترهاي شبكه نمونه ها با استفاده از داده هاي الگوهاي پراش اشعه X متوسط اندازه ي ذرات آنها به وسيله ي فرمول شرر حدو د 20 نانومتربه دست آمده اند. منحني حلقه هاي پسماند نمونه ها در دماي اتاق اندازه گيري وپارامترهاي مغناطيسي ازروي آنها تعين شده اند. نتايج اندازه گيريها نشان مي دهد كه مغناطش نمونه هاي نانومتري در مقايسه با نمونه هاي بالك كاهش يافته است. كاهش مغناطش براي نمونه هاي نانومتري به مدل پوسته-هسته نسبت داده شده است. علاوه براين مغناطش نمونه ها با تغيير غلظت جانشانيها (x) كاهش يافته است كه علت كاهش به توزيع كاتيوني در جايگاهاي كريستالوگرافي نمونه ها مربوط است.

A series of strontium hexaferrites with substitution of Fe3+ ions by Mn2+, Ni2+ and Ti4+ ions according to the formula SrFe9(Mn0.5-xNixTi0.5)3O19,wherein x ranging from 0 to 0.5 with a step of 0.1, has been prepared via conventional ceramic method. The obtained powders were then milled in a high energy SPEX mill for 1 h. XRD investigations of the samples show that all samples have a single phase hexaferrite structure. Using Scherrer’s formula, the mean crystallite sizes of the milled ferrites were calculated and are all about 20 nm. It was found that the room temperature magnetization of the nanosized samples was smaller than the magnetization of the bulk ones with the same x value. This decrease has been attributed to the presence of a magnetically dead layer on the surface of the milled samples, based on core-shell model. In adition, the room temperature magnetizations of samples decrease by increasing x value, which has been discussed according to site occupation of the substituted cations on the sublattices