بررسي خواص مغناطيسي و اثرات كوپالژ تبادلي كامپوزيت سخت/نرم BaFe12O19/ZnFe2O4

Investigation of magnetic properties and exchange coupling effects of BaFe12O19/ZnFe2O4 hard/soft composite

در اين پژوهش، سنتز نانوكامپوزيتهاي سخت/نرم 4O2ZnFe19/O12BaFe با هدف بررسي قابليّت كوپالژ مغناطيسي و مغناطش اشباع باال مورد مطالعه قرار گرفته است. در مطالعات انجام شده توسّط محقّقين )1-6(، سنتز كامپوزيت هاي سخت/نرم و خواص مغناطيسي آنها مورد بررسي قرار گرفت و منحنيهاي H-M صاف در آنها، رفتار جفت تبادلي خوبي را نشان داد. در تحقيق حاضر، نانوكامپوزيتهاي سخت/نرم 4O2ZnFe19/O12BaFe با نسبتهاي وزني مختلف، توسّط روش واكنش در حالت جامد سنتز شدند. سپس، با استفاده از طيفهاي FTIR و XRD، تشكيل اين نانوكامپوزيتها تأييد شد. ميكروگرافهاي FESEM، ساختار ششضلعي و كروي نانوكامپوزيتها را تأييد كرد. نتايج VSM نشان داد كه همه نمونهها حلقههاي هيسترزيس كمر زنبوري همراه با پيچخوردگي دارند و نسبت Mr ⁄ كوچكتر از 0/5 در همه آنها، رفتار جفت تبادلي ضعيف و وجود نيروي تبادل مگنتواستاتيگ را بين فازهاي Ms سخت و نرم نشان داد. براي بررسي بيشتر اثر جفت تبادلي، نمودارهاي توزيع ميدان سوئيچينگ )SFD )مورد بررسي قرار گرفت كه در اين نمودارها، ظاهرشدن سه قلّه متمايز، وقوع اثر جفت تبادلي ضعيف را بين دو فاز نانوكامپوزيتهاي سنتز شده تأييد كرد. ازجمله پيشنهادات، شامل تهيّه نانوالياف از نمونههاي سنتزشده و بررسي كوپالژ مغناطيسي آنها ميباشد.

In this research, the synthesis of hard/soft BaFe12O19/ZnFe2O4 nanocomposites has been studied with the aim of investigating the ability of magnetic coupling and high saturation magnetization. In the studies conducted by researchers [1-6], the synthesis of hard/soft composites and their magnetic properties were investigated, and their smooth M-H curves showed good exchange coupling behavior. In the present research, hard/soft BaFe12O19/ZnFe2O4 nanocomposites with different weight ratios were synthesized by the solid state reaction method. Then, using FTIR and XRD spectra, the formation of these nanocomposites was confirmed. FESEM micrographs confirmed the hexagonal and spherical structure of the nanocomposites. VSM results showed that all the samples have honeycomb hysteresis loops with torsion, and the ratio of Mr/Ms smaller than 0.5 in all of them showed weak exchange coupling behavior and the existence of magnetostatic exchange force between hard and soft phases. To further investigate the exchange coupling effect, switching field distribution (SFD) diagrams were examined, in which the appearance of three distinct peaks confirmed the occurrence of a weak exchange coupling effect between the two phases of the synthesized nanocomposites. Among the suggestions, it includes the preparation of nanofibers from the synthesized samples and the investigation of their magnetic coupling.