تهيه گارنت آهن - ايتريوم جانشاني شده با اينديوم به روش متداول سراميكي و بررسي تاثير جانشاني اينديوم بر روي مغناطش اشباعي و دماي كوري

Preparation of substituted yttrium-iron garnet by conventional ceramic technique and investigation of indium substitution on saturation magnetization and Curie temperature

در اين پژوهش گارنت ايتريوم - آهن جانشاني شده با اينديوم، با فرمول شيميايي x =0,1 ,0,2 ,0,3 ,0,4 ) Y3Fe5-xInxO12 )، به روش متداول سراميكي تهيه گرديد . الگوهاي XRD ي پودر گارنت هاي جانشاني شده نشان مي دهند كه نمونه ها همگي تك فاز اند . جابه جايي قله هاي الگوهاي پراش پرتو ايكس XRD به سوي زواياي متر اندازه گيري شد . نتايج اين اندازه گيري نشان LCR كوچكتر با افزايش مقدار اينديوم، نشان دهنده افزايش ثابت شبكه است . دماي كوري نمونه ها توسط دستگاه داد با افزايش اينديوم دماي كوري كاهش مييابد . دليل اين امر را مي توان با در نظر گرفتن كاهش يون هاي مغناطيسي Fe 3+ و جايگزيني آنها با يون هاي نامغناطيسيIn 3+ كه منجر به تضعيف نيروهاي تبادلي در برهمكنشهاي مغناطيسي مي شود، توجيه نمود . چرخه پسماند مغناطيسي نمونه ها نيز توسط دستگاه VSM ترسيم و مغناطش اشباعي نمونه ها به دست آمد . نتايج اين اندازه گيري ها نشان مي دهد كه با افزايش مقدار اينديوم، مغناطش اشباعي افزايش مي يابد . دليل اين افزايش، جانشاني يون هاي نامغناطيسي In 3+به جاي يون هاي مغناطيسي Fe 3+ در جايگاه هاي هشت وجهي است.

In this research work substituted indium garnets (Y3Fe5-xInxO12),(x=0.1,0.2,0.3,0.4) were prepared by conventional ceramic technique. XRD patterns of prepared garnets show that the samples are all single phase with garnet structure. There is a shift in diffraction angles toward lower angles. This shows an increase in lattice parameters of garnet structure. Curie temperatures of the samples were measured by a LCR meter. The results show that the Curie temperature has been decreased gradually by increasing indium substitution. The reason for this decrease can be explained by substitution of nonmagnetic In3+ ions for magnetic Fe3+ ions. This ultimately weakens superexchanged forces, which are responsible for magnetic interactions in garnet structure. Hysteresis loops of the samples were obtained by VSM and increase in saturation magnetization is due to the substituted of nonmagnetic In3+ ions for magnetic Fe3+ ions in octahedral sites