بررسي خواص مغناطيسي و توانايي توليد گرما توسط نانوذرات Mn1-xCoxFe2O4 تهيه شده به روش همرسوبي

Magnetic and heating rate properties of Mn1-xCoxFe2O4 nanoparticles synthesized by coprecipitation method

در اين پژوهش، نانوذرات فريت منگنز-كبالت (Mn1-xCoxFe2O4 (0≤x≤0.5 با روش همرسوبي تهيه شدند. تاثير افزودني Co2+ بر توزيع كاتيوني در مكانهاي چهار وجهي و هشت وجهي در ساختار اسپينل، خواص مغناطيسي و مشخصات توليد گرما در ميدان مغناطيسي متناوب مورد ارزيابي قرار گرفتند. ساختار و توزيع كاتيوني بدست آمده از الگوهاي پراش پرتو ايكس و طيف هاي رامان نشان دادند كه كاتيون Co2+ عمدتا وارد مكانهاي هشت وجهي مي شوند. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان دادند كه اندازه ذرات با افزودن كاتيونهاي كبالت Co2+ كاهش مي يابد. خواص مغناطيسي نانوذرات Mn1-xCoxFe2O4 بدست آمده از روش مغناطيس سنج نمونه مرتعش نشان دادند كه بيشترين ميدان پسماندزداي مغناطيسي (Oe 790) و مغناطش اشباع (emu/g 32/8) براي نانوذرات Mn0.7Co0.3Fe2O4 حاصل شده است. نانو ذرات Mn0.7Co0.3Fe2O4 منجر به افزايش دما تا C° 8 با نرخ اتلاف گرماي W/g 1/4 مي شوند، درحاليكه اين مقادير براي پودرهاي همرسوبي شده MnFe2O4 به ترتيب برابر با C° 4 و W/g 0/35 هستند.

In this work، Mn1-xCoxFe2O4 (x=0، 0.1، 0.2، 0.3، 0.4 and 0.5) nanoparticles have been prepared by coprecipitation method. The effects of Co2+ substitution on the cation distribution between tetrahedral and octahedral sites in spinel structure، magnetic properties and AC magnetically induced heating characteristics were investigated. The structure and cation distribution characterized by X-ray diffraction and Raman spectroscopy showed the substituted Co2+ cations mainly entered to octahedral sites. The particle size of the as-coprecipitated powders observed by scanning electron microscopy decreased with cobalt additions. Magnetic properties of Mn1-xCoxFe2O4 nanoparticles studied by vibrating sample magnetometry showed the highest coercivity and saturation magnetization of 790 Oe and 32.8 emu/g for Mn0.7Co0.3Fe2O4 nanoparticles، respectively. The Mn0.7Co0.3Fe2O4 nanoparticles exhibited the AC heating temperature of 8 °C and specific loss power of 1.4 W/g in comparison with 4 °C and 0.35 W/g for the as-coprecipitated MnFe2O4 powders.