سنتز و بررسي خواص نوري و مغناطيسي اثر آلاينده همزمان بر نانو ذرات اكسيد روي

در اين پژوهش به بررسي اثر آلايش همزمان يون كبالت به همراه يون هاي منيزيم، كلسيم و مس با استفاده از روش سل ژل بر روي خواص ماده پرداخته شد. خواص ساختاري، ريخت شناسي و اپتيكي نانو ذرات سنتز شده با استفاده از پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FESEM)، طيف سنجي فروسرخ (FTIR) و طيف سنجي DRS مورد بررسي قرار گرفت. تحليل به روش ريتولد الگوهاي XRD ساختارتك فاز ورتزيت هگزاگونال را تاييد نمود. در طيف سنجي فروسرخ باندهاي مربوط به اين ساختار در عدد موج در حدود cm^-1 400 شناسايي شد. تصاوير ميكروسكوپي نشان داد كه ذرات ريز اكسيد روي با ابعاد 10 تا 20 نانومتر در اثر چسبيدن به يكديگر آگلومره شده اند. علاوه بر اين مشخص شد كه شكاف باند نمونه هاي آلاييده شده نسبت به اكسيد روي خالص كاهش يافته است. گاف انرژي در اثر افزوده شدن كبالت به عنوان آلاينده از eV 0/3 به eV 5/2 و با اضافه شدن مس به عنوان آلاينده دوم به تركيب، سبب كاهش بيشتر و رسيدن به حدود eV 1/2 مي شود. همچنين بررسي نمونه ها با دستگاه VSM نشان داد كه خواص مغناطيسي ذرات با اضافه شدن آلاينده كبالت تقويت شده و به memu/g 40 مي رسد. اما در نتيجه هم آلاييده شدن خاصيت مغناطيسي به دليل حضور يون غيرمغناطيسي كم مي شود و تنها در نمونه حاوي هم آلاينده مس و كبالت تغيير محسوسي ايجاد نمي شود. لذا مي توان اين نمونه را مناسب ترين نمونه ساخته شده در كاربرد نيمه رساناي مغناطيسي رقيق به حساب آورد.