بررسي خواص الكترومغناطيسي و جذب مايكروويو هگزافريت نوع Z با جانشاني روي

Investigation of Electromagnetic Properties and Microwave Absorption of Z-Type HexFerrite with Zinc Substitution

در اين پژوهش اثر جانشاني مقادير مختلفي از كاتيون روي (Zn) بر خواص الكترومغناطيسي و جذب مايكروويو هگزافريت باريم نوع Z با تركيب شيميايي Ba3Co2-xZnxFe24O41 (2،5/1،4/1،3/1،2/1،0=x) توليد شده به روش آسياب كاري پرانرژي مورد مطالعه قرار گرفت. جهت بررسي و تاييد تشكيل فاز هگزافريت باريم نوع Z در شرايط سنتز به كار رفته از روش پراش پرتوايكس (XRD) استفاده شد. خواص مغناطش مجموعه تركيبات توليد شده توسط مغناطيس سنج گراديان نيروي متناوب (AGFM) مطالعه گرديد و مشاهده شد كه با اعمال جانشاني در تركيب موردنظر مقدار مغناطش بيشينه افزايش مي يابد، به طوري كه از مقدار emu/g 67 براي نمونه ي بدون جانشاني به emu/g84 براي تركيب در بيشترين مقدار خود مي رسد. همچنين ضرايب گذردهي الكتريكي و نفوذپذيري مغناطيسي مختلط نمونه ها، توسط تحليل گر برداري شبكه (VNA) مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از ضرايب اندازه گيري شده، نمودارهاي تلفات انعكاسي ترسيم شد. نتايج حاصل از نمودارهاي تلفات انعكاسي (RL) نشان داد كه به طور ميانگين بيشترين پهناي باند جذب در بين نمونه ها در محدوده ي فركانسي GHz 8-4 رخ داده است. بهترين كيفيت جذب (منفي ترين تلفات انعكاسي) به ميزان dB 47- و در فركانس GHz 7 براي نمونه ي با شاخص جانشاني 1/3=x مشاهده گرديد.

In this research, the effect of different substitution quantities of zinc cations on electromagnetic and microwave absorption properties of Z-type barium hexaferrite with chemical composition of Ba3Co2-xZnxFe24O41 (x=0, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 2) generated by high energy milling method was studied. X-ray diffraction (XRD) method was used to verify the formation of Z type Ba-hexaferrite phase in the synthesis conditions. Magnetization properties of different compositions were studied by alternative gradient force magnetometery (AGFM). X-ray diffraction (XRD) method was used to confirm the formation of Z-type Ba-hexaferrite phase. The investigations by AGFM showed that the amount of magnetization increased by substituting the desired composition. So that the amount of magnetization (67 emu/g) for an unsubstituted sample will reach its maximum (84 emu/g) for the sample with composition of o Zn Fe O . In addition, complex permeability and permittivity coefficients of the samples were studied by vector network analyzer (VNA). Using the measured coefficients, reflection loss curves were plotted. The results of the reflection loss (RL) plots showed that, on average, the maximum absorption bandwidth occurred among the samples at a frequency range of 4-8 GHz. The best absorption (the most negative reflectance loss) was observed at -47 dB and at a frequency of 7 GHz for the sample with an index of substitution of x=1.3.