بررسي زمان پخت بر خواص ساختاري، مغناطيسي و دي‌الكتريكي نانوذرات فريت اسپينلي استرانسيوم (SrFe2O4) ساخته‌ شده به‌روش سل-ژل

Investigation of sintering time on structural, magnetic and dielectric properties strontium spinel ferrite nanoparticles (SrFe2O4) synthesized by sol-gel method

در اين مقاله، نانوذرات فريت اسپينلي استرانسيوم (SrFe2O4) به‌روش سل-ژل تهيه گرديد. هم‌چنين به‌ منظور بررسي تأثير زمان پخت بر روي خواص ساختاري، مغناطيسي و دي‌الكتريكي نانوذرات فريت اسپينلي استرانسيوم ، ابتدا ژلي از نيترات‌هاي فلزي با نسبت مولي مشخص تهيه و سپس پودر حاصل در دماي °C700 در زمان‌هاي مختلف پخت گرديد. نتايج حاصل از الگوهاي پراش اشعة x، نشان‌دهندة تشكيل فاز اصلي فريت اسپينلي استرانسيوم با افزايش زمان پخت مي‌باشد. هم‌چنين بررسي‌ تصويرهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني نشان داد كه ذرات فريت اسپينلي استرانسيوم ذراتي همگن و يكنواخت مي‌باشند؛ ولي از آنجايي‌كه نمونه‌ها داراي خاصيت مغناطيسي هستند، باعث كلوخه‌اي شدن ذرات نمونه‌ها شده است. نتايج آناليز (FT-IR) نمونه‌ها نشان مي‌دهد كه جايگاه‌هاي چهار‌ وجهي و هشت‌ وجهي كه از ويژگي‌هاي مهم فريت‌هاي اسپينلي است، تشكيل شده است. بررسي خواص مغناطيسي نمونه‌ها نشان داد كه با افزايش زمان پخت مقدار Ms از (emu/g) 96/4 به (emu/g)11/24 و مقدار Hc از (Oe) 18/92 به (Oe) 81/1632 افزايش يافته است كه اين به‌علت تغيير توزيع يون‌ها و ناهمسانگردي شكلي نانوذرات مي‌باشد. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهند كه ثابت دي‌الكتريك و اتلاف دي- الكتريك با افزايش فركانس كاهش، در حالي‌كه رسانندگي الكتريكي ac افزايش مي‌يابد كه نحوة اين تغييرات توسط مدل ماكسول – وگنر ارزيابي مي‌شود.

In this paper, strontium spinel ferrite (SrFe2O4) nanoparticles were prepared by sol-gel method. Also, in order to the effect of sintering time on the structural, magnetic and dielectric properties of SrFe2O4 nanoparticles, first, the gel of the metal nitrates with certain molar ratio prepared and then the prepared powders were calcined at 700 ℃ with different times. The results of XRD show that the main phase of SrFe2O4 increase by increasing sintering times. Also, the FESEM images of the samples show that the particles of SrFe2O4 are homogeneous, but as the samples have magnetic properties, thus agglomeration of them have been occurred. The results of the samples FT-IR show that the sites of tetrahedral and octahedral which are important properties of ferrites were formed. The magnetic properties of the samples show that by increasing the sintering time, the amount of Ms and Hc has been increased which these changes are due to the distribution of ions and shape anisotropy of the nanoparticles. The results of the measurements of dielectric of the samples show that the both ε and for the samples decrease rapidly with increasing applied field frequency, while the ac electrical conductivity has been increased.