بررسي نسبت مولي اسيدسيتريك بر خواص ساختاري، مغناطيسي و دي‌الكتريكي نانوساختارهاي SrNi2Fe16O27

Investigating molar ratio of citric acid on the structural, magnetic and dielectric properties of SrNi2Fe16O27 nanostructures

در اين مقاله، نانوساختارهاي هگزافريت استرانسيوم نوع-W با تركيب SrNi2Fe16O27با نسبت مولي اسيد سيتريك به نيترات‌هاي فلزي 1، 5/1 و 2 به‌روش سل-ژل خود احتراقي تهيه گرديد. ابتدا از نمونه‌ها ژلي در دماي C°300 احتراق داده شد، و در نهايت در دماهاي 900، 1000 و C°1100 بازپخت شد. نانوساختارهاي ساخته‌شده با استفاده از دستگاه‌هاي الگوي پراش پرتوي ايكس ((XRD، ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني FESEM))، اسپكتروفوتومتري تبديل فوريه‌ مادون قرمزFT-IR)) و مغناطيس‌سنج نمونه ارتعاشي(VSM) مشخصه‌يابي شدند. الگوي پراش پرتوي ايكس نمونه‌ها نشان داد كه در نسبت مولي 1 فاز خالص در دماي C°1000 تشكيل مي‌شود و هرچه نسبت مولي اسيد سيتريك به نيترات‌هاي فلزي افزايش يابد دماي لازم براي تشكيل فاز SrNi2Fe16O27 افزايش مي‌يابد. نتايج حاصل از ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني نشان داد كه در نسبت‌هاي مولي مختلف ريخت‌شناسي‌هاي مختلفي به‌دست آمد و با افزايش نسبت مولي اسيد سيتريك اندازه ذرات افزايش مي‌يابد. وجود قله‌هاي جذبي FT-IR در گستره 1-cm470-430 و 1-cm590-550 در همه نمونه‌ها، به‌ترتيب بيانگر تشكيل خوشه‌هاي چهاروجهي و هشت‌وجهي اكسيدهاي فلزي در فريت‌ها هستند. منحني پسماند مغناطيسي نمونه‌ها نشان داد كه با افزايش نسبت مولي اسيد سيتريك به نيترات‌هاي فلزي مغناطش اشباع ويژه افزايش و همچنين ميدان وادارندگي كاهش مي‌يابد.

In this paper, W-type hexaferrites nanostructures with SrNi2Fe16O27 composition with molar ratios of citric acid 1, 1.5 and 2 were prepared using sol-gel auto combustion method. First, a sample gel was ignited at 300oC and powders were annealed at 900, 1000 and 1100oC temperatures. The prepared Nanostructures were characterized by X-ray diffraction pattern devices (XRD), Field emission scanning electron microscope (FESEM), Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) and vibrating sample magnetometer (VSM). The X-ray diffraction pattern of samples showed that in mole ratio of 1, the pure phase was formed at 1000oC and by increasing the molar ratio the temperature for formed SrNi2Fe16O27 phase increased. The results of field emission scanning electron microscope showed that in different molar ratios, various morphologies are obtained and by increasing the molar ratio of citric acid, the size of the particles increases. The peaks of FT-IR absorption samples within the range of 430-590 cm-1and 550-590 cm-1 correspond to tetrahedral and octahedral sites in the ferrites. Hysteresis curve of the samples showed that by increasing the molar ratio of citric acid, the specific saturation magnetization increases and the coercivity decreases.