سنتز و بررسي خواص ساختاري ، اپتيكي و مغناطيسي نانو ذرات فريت منيزيم تهيه شده به روش سونوشيمي

Synthesis and investigation of Structural, Optical and Magnetic Properties of Nano-Crystalline Magnesium Ferrite Prepared by Sonochemical method

در حال حاضر، تحقيقات وسيعي بر روي ساخت نانوذرات مغناطيسي جهت كاربرد هاي صنعتي و پزشكي صورت ميگيرد. فريتهاي اسپينلي، دسته مهمي از اين مواد هستند كه در ابعاد نانو و در اندازه هايي كمتر از اندازه بحراني، داراي رفتار ابرپارامغناطيس ميباشند. هدف از اين مقاله ارائه روش سونوشيمي براي ساخت نانوذرات فريت منيزيم (MgFe2O4) و بررسي خواص اپتيكي و مغناطيسي آنها ميباشد. ساختار بلوري و مورفولوژي نانوذرات بترتيب بوسيله الگوي پراش پرتو ايكس XRD و ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM) مشخصه يابي شد. ساختار بلوري نانوذرات فريت منيزيم ساخته شده، اسپينلي مكعبي ميباشد. با توجه به تصاوير TEM ميانگين اندازه نانوذرات 8 nm است حلقه پسامند M-H در دماي اتاق، به وسيله مغناطيس سنج با نمونه نوساني (VSM) اندازه گيري شد. نتايج اندازه گيري نانو ذرات MgFe2O4 داراي رفتار ابرپارامغناطيس ميباشند. گاف اپتيكي اين نانوذرات با استفاده از اندازه گيري هاي اپتيكي طيف فتولومينسان و طيف جذبي UV-vis در حدود 2/90eV تعيين شد.

Currently, extensive research on Fabrication of magnetic nanoparticles for industrial and medical applications is in progress. Spinel ferrites, are an important class of these materials that in nano scale and in the size less than a critical size, show superparamagnet behavior. The purpose of this paper is to provide sonochemical method for synthesis of magnesium ferrite nanoparticles (MgFe2O4) and investigate their optical and magnetic properties. The nanostructure and morphology of nanoparticles were characterized by X-ray diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy (TEM), respectively. The crystal structure of synthesized magnesium ferrite nanoparticles were cubic spinel structure. According to the TEM images, the average size of nanoparticles was 8 nm. The M-H hysteresis loop, at room temperature, was obtained using a vibrating sample magnetometer (VSM). The magnetic measurement results showed that the magnesium ferrite nanoparticles were superparamagnetic behavior. From the optical measurements of photoluminescence (PL) and UV-vis absorption spectra the optical band gap of the these nanoparticles were determined to be about 2.90eV.