بررسي اثر جانشيني يون هاي آهن و كبالت روي خواص ساختاري نانو سيم هاي گالكسيت

Effect of Fe and Co ions substitution on Structural properties of galexite nanowire

در اين پژوهش به بيان چگونگي و مراحل تشكيل نانو سيم هاي مختلط گالكست Mn0.9Co0.1Al2O4 و Mn0.83Fe0.21 Al1.96O4 در دو نمونه با جانشيني يون آهن و كبالت، با استفاده از روش حرارتي مي پردازيم. تحليل پراش اشعه X مؤيد آن است كه نانو سيمها داراي ساختار مكعبي اسپيلي با گروه فضايي Fd3m1 هستند. در هر دو نمونه پس از حرارت دادن تا دماي 1100°C و سرد كردن آهسته تا دماي اتاق پنج فاز مجزا تشكيل مي شوند. در نمونه اول علاوه بر فاز گالكسيت، در فاز اسپيلي ديگر هوسمانيت و Co304 و دو فاز مكعبي NO ، fcc و فاز -Al2O3 تشكيل مي شود. در نمونه دوم نيز پنج فاز وجود دارد، با اين تفاوت كه به جاي اسپينل كبالت، Fe3O4 ظاهر مي شود. ثابت شبكه گالكسيت هاي تشكيل شده به علت كوچكتر بودن شعاع يونهاي جانشين شده كاهش مي يابد. به علاوه به علت سرد شدن آهسته گالكسيت ها شكل نانوسيم با ابعادي حدود 38-43 نانومتر به خود مي گيرند.

The Mn0.9Co0.1Al2O4 and Mn0.83Fe0.21 Al1.96O4 galexite nanowire have been synthesized by substitution of Fe and Co ion in galexite by thermal method. Two samples were found to have cubic spinek structure with space group Fd3m. The samples heated to 1100oC and cooled slowly to room temperature consist of five distinct phases. In the first sample beside galexite phase, two spinel phases hausmannite and Co3O4, and other low intensity cubic phase, fcc, NO and -Al2O3 exist. The second sample has five phases with some differences, instead of cobalt spinel, Fe3O4 appears. Lattice parameter of galexite decreases because of Mn2+ ions replace with smaller radius ions. In addition, due to slow annealing galexite nanowire with diameters about 43-38nm formed