Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Jun 2008)
Ferrites nanoparticles MFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> (M = Ni and Zn): hydrothermal synthesis and magnetic properties
Abstract
MFe2O4 (M = Ni and Zn) nanoparticles were prepared by the hydrothermal method. The obtained samples were characterized by X-ray and electron diffraction, Scanning and Transmission Electron Microscopy and Mössbauer spectroscopy. The transmission images show homogeneous shape and particle size ranging from 10 to 40 nm, depending on the nature of the M cation. Mössbauer spectroscopy yields to a ratio of occupancy between the A and B sites of 0.7 in the case of NiFe2O4 oxide. DC magnetization (2-300 K) measurements reveal a superparamagnetic behaviour for the ZnFe2O4 sample with a blocking temperature of 20 K. By contrast, in the case of the NiFe2O4 ferrite the blocking temperature appears to be above 300 K and at lower temperature, it shows a ferrimagnetic behaviour arising from the superexchange interactions that take place in this inverse spinel. Mössbauer spectroscopy results confirm the bulk magnetic measurements.Se han preparado mediante el método hidrotermal nanopartículas de ferritas MFe2O4 (M = Ni, Zn). Las muestras obtenidas fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X y electrones, microscopía electrónica de transmisión y barrido y espectroscopia Mössbauer. Las imágenes de transmisión muestran partículas de forma y tamaño homogéneo de 10 a 40 nm según la naturaleza del catión M. La espectroscopia Mössbauer revela una relación de ocupación entre los sitios A y B por los átomos de hierro de 0.7 en el caso del óxido NiFe2O4. Las medidas de magnetización DC (2 – 300 K) muestran un comportamiento superparamagnético para la muestra ZnFe2O4 con una temperatura de bloqueo de 20 K. En el caso de las nanopartículas de NiFe2O4 la temperatura de bloqueo parece estar por encima de los 300 K mostrando por debajo de la misma, comportamiento ferrimagnético provocado por las interacciones de superintercambio que tienen lugar en esta espinela inversa. Los resultados de espectroscopia Mössbauer confirman los datos de las medidas magnéticas.
