ارتقا خواص ساختاري، ميكروساختاري و مغناطيسي در نانو ذرات فريت بيسموت جانشاني شده با باريم و اربيم

Structural, microstructural and magnetic properties in Ba and Er co-doped BiFeO3 nanoparticles

در اين پروژه نانو ذرات )با مقادير 17/ 0? y ? 13/0 و 2/ 0? y ?0/0 به روش سل-ژل ساخته شده اند. خواص ساختاري، ميكروساختاري و مغناطيسي اين نانو ذرات با استفاده از پراش اشعه ايكس (XRD)، ميكروسكوپ الكتروني نشر ميدان (FE-SEM)، طيف‎ سنجي تبديل فوريه (FT-IR) و مغناطش‎سنجي ارتعاشي (VSM) در دماي اتاق مشخصه‎يابي شده‎اند. الگوي پراش اشعه ي ايكس مربوط به نمونه هاي انتقال فاز از ساختار رومبوهدرال به ساختار تتراگونال، با افزايش مقدار باريم را نشان مي دهد. همچنين تجزيه و تحليل الگوي پراش اشعه ي ايكس مربوط به نمونه هاي نشان مي دهد كه با افزايش ميزان غلظت اربيوم انتقال ساختار بلوري از فاز رومبوهدرال-تتراگونال به فاز رومبوهدرال-اورتورومبيك اتفاق مي افتد. تصاوير FE-SEM مربوط به نمونه ها كاهش اندازه دانه ها با افزايش غلظت اربيوم را نشان مي دهد، همچنين متوسط اندازه ي دانه ها 100-50 نانومتر است. با توجه با حلقه ي پسماند نمونه ها مشاهده مي شود كه مغناطش باقي مانده مربوط به نمونه ي (Rgu/gr 98/0=Mr) نسبت به (Rgu/gr 51/0=Mr) حدود دو برابر شده است كه دليل اين امر را مي توان از بين رفتن ساختار اسپين چرخان با افزايش غلظت Er3+ دانست.

Bi1-y-xBayErxFeO3 [BByExFO, (0.13?y?0.17, 0?x?0.2)] nanoparticles were successfully synthesized by a sol-gelmethod. The structural, microstructural and magnetic properties have been investigated, using X-raydiffraction, field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and magnetometrymeasurements at room temperature. X-ray diffraction measurements of BB0.15ExFO show that the crystal structure transforms from the coexistence of rhombohedral-tetragonal phase to the coexistence of rhombohedral-orthorhombic phase with increasing Er concentration. The FE- SEM analysis show that the average nanoparticlesize is about 50-100 nm and it decreases with Er concentration. The remnant magnetisation of BB0.15E0.1FO sample (Mr = 0.98 emu/gr) is approximately two times greater than compared to BB0.15E0FO (Mr = 0.51 emu/gr) that may be attributed to the collapse of spin structure because of Er+3 doping.