Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Biểu hiện của các đặc tính từ tính của hạt nano ferrit kẽm sử dụng hàm Langevin
Tóm tắt
Các hạt nano ferrit kẽm (ZnFe2O4) đã được chuẩn bị bằng phương pháp kết tủa hóa học đồng thời. Đặc trưng cấu trúc được thực hiện bằng phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) và hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Sự hình thành pha spinel đã được xác nhận từ các nghiên cứu XRD. Kích thước tinh thể và hằng số mạng tinh thể của mẫu đã chuẩn bị đã được tính toán. Hình ảnh TEM cho thấy các hạt có hình dạng cầu với phân bố kích thước nano. Đường cong hồi tiếp từ tính ở nhiệt độ phòng được ghi lại bằng máy đo từ trường mẫu rung (VSM). Các đường cong từ hóa cho thấy một đường cong rất hẹp và có tính chất siêu từ tính. Sử dụng hàm Langevin, hành vi từ tính của các hạt nano đã chuẩn bị được nghiên cứu. Từ việc khớp đường cong, từ hóa bão hòa và từ hóa giảm đã được xác định. Mẫu đã chuẩn bị sau đó được ủ ở ba nhiệt độ khác nhau là 800 °C, 1000 °C và 1200 °C trong thời gian 2 giờ. Các tác động của quá trình ủ lên các đặc tính cấu trúc và từ tính đã được nghiên cứu thêm bằng cách sử dụng XRD và VSM. Các kết quả quan sát về các đặc tính từ tính của ZnFe2O4 và khả năng áp dụng của hàm Langevin đang được thảo luận.
Từ khóa
#hạt nano ferrit kẽm #hàm Langevin #từ tính #quá trình ủ #phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) #hiển vi điện tử truyền qua (TEM) #máy đo từ trường mẫu rung (VSM)Tài liệu tham khảo
Goldman, A.: Modern Ferrite Technology. Springer, USA (2006)
Kefeni, K.K., Mamba, B.B., Msagati, T.A.M.: Application of Spinel Ferrite Nanoparticles in Water and Wastewater Treatment: a Review, vol. 188, p. 399 (2017)
Harres, A., Mikhov, M., Skumryev, V., De Andrade, A.M.H., Schmidt, J.E., Geshev, J.: Criteria for saturated magnetization loop. J. Magn. Magn. Mater. 402, 76 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.11.046
Cullity, B.D., Graham, C.D.: Introduction to Magnetic Materials (Google eBook). John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey (2011)
Akulov, N.S.: Über den Verlauf der Magnetisierungskurve in starken Feldern. Zeitschrift für Phys. 69, 822–831 (1931)
Brown, W.F.: Theory of the approach to magnetic saturation. Phys. Rev. 58, 736–743 (1940). https://doi.org/10.1103/PhysRev.58.736
Devi, E.C., Soibam, I.: Magnetic properties and law of approach to saturation in Mn-Ni mixed nanoferrites. J. Alloys Compd. 772, 920–924 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.09.160
Devi, E.C., Soibam, I.: Law of approach to saturation in Mn–Zn ferrite nanoparticles. J. Supercond. Nov. Magn. 32, 1293–1298 (2019). https://doi.org/10.1007/s10948-018-4823-4
Devi, E.C., Soibam, I.: Journal of Magnetism and Magnetic Materials Tuning the magnetic properties of a ferrimagnet. J. Magn. Magn. Mater. 469, 587–592 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.09.034
Komogortsev, S.V., Iskhakov, R.S.: Law of approach to magnetic saturation in nanocrystalline and amorphous ferromagnets with improved transition behavior between power-law regimes. J. Magn. Magn. Mater. 440, 213–216 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.12.145
McCallum, R.W.: Determination of the saturation magnetization, anisotropy field, mean field interaction, and switching field distribution for nanocrystalline hard magnets. J. Magn. Magn. Mater. 292, 135–142 (2005). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2004.10.105
Smit, J., Wijn, H.P.: Ferrites. Cleaver-Hume Press Ltd., London (1959)
Devi, E.C., Soibam, I.: Effect of Zn doping on the structural, electrical and magnetic properties of MnFe2O4 nanoparticles. Indian J. Phys. 91, 861–867 (2017). https://doi.org/10.1007/s12648-017-0981-7
Devi, E.C., Soibam, I.: An investigation on the optical band gap and Ac conductivity of Mn-Zn nanoferrites. J. Supercond. Nov. Magn. 31, 1183 (2017). https://doi.org/10.1007/s10948-017-4294-z
Chinnasamy, C.N., Narayanasamy, A., Ponpandian, N., Chattopadhyay, K., Shinoda, K., Jeyadevan, B., Tohji, K., Nakatsuka, K., Furubayashi, T., Nakatani, I.: Mixed spinel structure in nanocrystalline NiFe2O4. Phys. Rev. B - Condens. Matter Mater. Phys. 63, 2–7 (2001). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.63.184108
Hu, P., Yang, H., Pan, D., Wang, H., Tian, J., Zhang, S., Wang, X., Volinsky, A.A.: Heat treatment effects on microstructure and magnetic properties of Mn–Zn ferrite powders. J. Magn. Magn. Mater. 322, 173–177 (2010). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2009.09.002
Ranjith Kumar, E., Arunkumar, T., Prakash, T.: Heat treatment effects on structural and dielectric properties of Mn substituted CuFe2O4 and ZnFe2O4 nanoparticles. Superlattice. Microst. 85, 530 (2015). https://doi.org/10.1016/j.spmi.2015.06.016
Devi, E.C., Soibam, I.: A correlated structural and electrical study of manganese ferrite nanoparticles with variation in sintering temperature. Mod. Phys. Lett. B. 31, 1750236 (2017). https://doi.org/10.1142/S0217984917502360
Hu, P., Yang, H.-b., Pan, D.-a., Wang, H., Tian, J.-j., Zhang, S.-g., Wang, X.-f., Volinsky, A.A.: Heat treatment effects on microstructure and magnetic properties of Mn-Zn ferrite powders. J. Magn. Magn. Mater. 322, 173 (2010). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2009.09.002
Choi, E.J., Ahn, Y., Hahn, E.J.: Size dependence of the magnetic properties in superparamagnetic zinc-ferrite nanoparticles. J. Korean Phys. Soc. 53, 2090–2094 (2008). https://doi.org/10.3938/jkps.53.2090
Egerton, R.F.: Physical Principles of Electron Microscopy. (2005)
Lal, G., Punia, K., Dolia, S.N., Alvi, P.A., Dalela, S., Kumar, S.: Rietveld refinement, Raman, optical, dielectric, Mössbauer and magnetic characterization of superparamagnetic fcc-CaFe2O4 nanoparticles. Ceram. Int. 45, 5837–5847 (2019). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.12.050
Manohar, A., Krishnamoorthi, C.: Low curie-transition temperature and superparamagnetic nature of Fe3O4 nanoparticles prepared by colloidal nanocrystal synthesis. Mater. Chem. Phys. 192, 235–243 (2017). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2017.01.039
Tiwari, S.D., Rajeev, K.P.: Effect of distributed particle magnetic moments on the magnetization of NiO nanoparticles. Solid State Commun. 152, 1080–1083 (2012). https://doi.org/10.1016/j.ssc.2012.03.003
Abdul Khadar, M., Biju, V., Inoue, A.: Effect of finite size on the magnetization behavior of nanostructured nickel oxide. Mater. Res. Bull. 38, 1341–1349 (2003). https://doi.org/10.1016/S0025-5408(03)00139-9
Dhanalakshmi, B., Vivekananda, K.V., Rao, B.P., Rao, P.S.V.S.: Superparamagnetism in Bi0.95Mn0.05FeO3 – Ni0.5Zn0.5Fe2O4 multiferroic nanocomposites. Phys. B Condens. Matter. 571, 5–9 (2019). https://doi.org/10.1016/j.physb.2019.06.058
Singh, R., Jaromir, Y., Ivo, H., Kozakova, Z., Palou, M., Barton, E.: Magnetic Properties of ZnFe 2 O 4 Nanoparticles Synthesized by Starch-Assisted Sol – Gel Auto-combustion Method. 28, 1417 (2014). https://doi.org/10.1007/s10948-014-2870-z
Kavas, H., Baykal, A., Toprak, M.S., Köseoǧlu, Y., Sertkol, M., Aktaş, B.: Cation distribution and magnetic properties of Zn doped NiFe2O4 nanoparticles synthesized by PEG-assisted hydrothermal route. J. Alloys Compd. 479, 49–55 (2009). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.01.014
Keshri, S., Biswas, S., Wis̈niewski, P.: Studies on characteristic properties of superparamagnetic La0.67Sr0.33-xKxMnO3 nanoparticles. J. Alloys Compd. 656, 245–252 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.09.176
Aguiló-Aguayo, N., Inestrosa-lzurieta, M.J., García-Céspedes, J., Bertran, E.: Morphological and magnetic properties of superparamagnetic carbon-coated Fe nanoparticles produced by arc discharge. J. Nanosci. Nanotechnol. 10, 2646–2649 (2010). https://doi.org/10.1166/jnn.2010.1420
Lal, G., Punia, K., Dolia, S.N., Alvi, P.A., Choudhary, B.L., Kumar, S.: Structural, cation distribution, optical and magnetic properties of quaternary Co0.4+xZn0.6-xFe2O4 (x = 0.0, 0.1 and 0.2) and Li doped quinary Co0.4+xZn0.5-xLi0.1Fe2O4 (x = 0.0, 0.05 and 0.1) nanoferrites. J. Alloys Compd. 828, (2020). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.154388
Mallesh, S., Srinivas, V., Vasundhara, M., Kim, K.H.: Low-temperature magnetization behaviors of superparamagnetic MnZn ferrites nanoparticles. Phys. B Condens. Matter. 582, 411963 (2019). https://doi.org/10.1016/j.physb.2019.411963