بررسی اثر جریان بر مشخصات ساختاری و مغناطیسی نانوذرات الکتروبلوری مگنتایت در حضور امواج فراصوت

Abstract

نانوذرات مغناطیسی مگنتایت از طریق فرآیند سونوالکترواکسیداسیون ورقه‌ی آهن در محلول آبی الکترولیت محتوی تیوره به-عنوان پایدارساز آلی، رشد داده شدند. اثر تغییرات جریان اعمال شده، بر خواص ساختاری و مغناطیسی نانوذرات مورد مطالعه قرار گرفت. مشخصه‌یابی ساختاری ذرات توسط دستگاه‌های XRD و SEM صورت پذیرفت. مغناطش نمونه‌ها توسط مغناطیس‌سنج VSM در دمای اتاق بررسی شد. به‌منظور مطالعه‌ی استوکیومتری و میزان تهی‌جاهای آهن در ساختار نمونه‌ها، طیف‌های موسبائر آن‌ها بررسی شدند. الگوی XRD نمونه‌ها، تشکیل ساختار اسپینل مکعبی Fe3O4 با گروه فضایی را تأیید کرد. تصاویر SEM نشان دادند که نانوذرات اکسید آهن با اندازه‌ی میانگین در محدوده‌ی 25 تا 50 نانومتر، وابسته به جریان اعمال شده به سیستم الکترواکسیداسیون رشد یافته‌اند. نتایج مغناطیس‌سنجی VSM نشان داد که نمونه‌ها در دمای اتاق از نظر مغناطیسی نرم و مغناطش آن‌ها به اندازه‌ی میانگین ذرات وابسته است. طیف‌های موسبائر عمدتاً به دو زیرطیف شش-تایی مطابق با مشارکت یون‌های Fe3+ در جایگاه چهاروجهی A و حالت آمیخته‌ی Fe2.5+ در جایگاه هشت‌وجهی B در ساختار مگنتایت برازش گردیدند. با کمک اطلاعات حاصل از برازش طیف‌ها، فرمول شیمیایی نمونه‌ها با لحاظ کردن مقدار نقص آهن در ساختار آن‌ها محاسبه گردید.

Keywords

• نانوذرات مگنتایت
• تیوره
• جریان
• سونوالکترواکسیداسیون
• خواص ساختاری
• مغناطش