فهرست

اثر جانشانی مضاعف یون های Nd 3 و Dy 3 بر خواص ساختاری، میکروساختاری و مغناطیسی نانوذرات فریت بیسموت

نشریه: پاییز ۱۳۹۷ - مقاله 8   صفحات :  257 تا 264



کد مقاله:
nm-498

مولفین:
آزاده سادات نعیمی
سیده کوثر اورنجین: دانشگاه سمنان - دانشکده فیزیک
داود ثانوی خشنود: دانشگاه سمنان - دانشکده فیزیک


چکیده مقاله:

در این پروژه نانوذرات Bi0.6Dy0.4-xNdxFeO3، با مقادیر 4/0 و 3/0 ،2/0 ،1/0 ،0/0 x به روش سل¬ژل تهیه و سنتز شده¬اند. خواص ساختاری، میکروساختاری و مغناطیسی این نانوذرات با استفاده از آزمون¬های پراش اشعه¬ی ایکس XRD، میکروسکوپ الکترونی روبشی FE-SEM و مغناطش¬سنج نمونه ارتعاشی VSM در دمای اتاق اندازه-گیری شد. برازش الگوی پراش پرتو X نمونه¬ها، نشان می-دهد که یک انتقال فاز از لوزی¬رخ با گروه فضایی R3c به راستگوشی با گروه فضایی pnma رخ داده است. آلایش دیسپرزیوم و نئودمیوم در جایگاه بیسموت موجب کاهش پارامترهای شبکه، اندازه¬ی بلورک¬ها و حجم سلول واحد می-شود. تصاویر FE-SEM نیز کاهش اندازه ذرات را نشان می-دهد. حلقه¬ی پسماند مغناطیسی نانوپودرها نشان دهنده¬ی بهبود خواص مغناطیسی نانوذرات است و یک رفتار فرومغناطیسی را نشان می¬دهند. بیشترین مغناطش اشباع مربوط به نمونه 1/0x با مقدار emu/gr 9509/2 است.


Article's English abstract:

In this work Bi0.6Dy0.4-xNdxFeO3 x 0.0, 0.1, 0.2, 0.3 and 0.4 nanoparticles have been prepared and synthesized by sol-gel method. The structural, microstructural and magnetic peroperties of these nanoparticles were measured by X-ray diffraction XRD, field emission scanning electron microscopy FE-SEM and vibrating sample magnetometer VSM at room temperature. The analysis of X-ray diffraction patterns of nonoparticles show that a phase transition occurs from rhombohedral with R3c space group to orthorhombic with pnma space group. Substitution of Dy and Nd ions in Bi site reduces the lattice parameters, the unit cell volume and the nanocrystalline size of all compounds. FE-SEM images also show a decrease in particle size. The magnetic hystersis loop of the samples represent improvement in the magnetic properties of nanoparticles and a ferromagnetic behavior. The highest saturation magnetization occurs in sample for x0.1 with a value of 2.9509 emu/gr.


کلید واژگان:
فریت بیسموت نانوذرات، سل¬ژل، مغناطش

English Keywords:
Bismuth ferrite, Nanoparticles, Sol-gel, Magnetization

منابع:
ندارد

English References:
[1] I. Sosnowskat, T. Peterlin-Neumaier, E. Steichele, “Spiral magnetic ordering in bismuth ferrite,” J. Phys. C: Solid State Phys. 15, pp. 4835-4846, 1982. [2] J. R. Teague, R. Gerson, W. J. James, “Dielectric hysteresis in single crystal BiFeO3,” Solid State Communications 8, pp. 1073-1074, 1970. [3] R. S. Palai, H. Katiyar, P. Schmid, S. J. Tissot, J. Clark, S. A. T. Robertson, G. Redfern, “? phase and ?-? metal-insulator transition in multiferroic BiFeO3,” Phys. Rev. B 77 (14) 110, 2008. [4] V. Kumar, A. Gaur, R. Kotnala, “Anomalous dielectric response with suppression in Neel temperature of Bi0.9Y0.1Fe1-xMnxO3 (0?x?07/0) Ceramics,” J. Alloys Compd. 551, pp. 414-410, 2013. [5] D. Khomskii, “Classifying multiferroics: Mechanisms and effects,” Physics, 2, pp. 20, 2009. [6] R. Guo, L. Fang, W. Dong, F. Zheng, M. Shen, “Enhanced photocatalytic activity and ferromagnetism in Gd doped BiFeO3 nanoparticles,” J Phys Chem C 114, pp. 21396-21390, 2010. [7] A.K. Pradhan, K. Zhang, D. Hunter, J.B. Dadson, G.B. Loutts, P. Bhattacharya, R. Katiyar, J. Zhang, D.J. Sellmyer, U.N. Roy, Y. Cui, A. Burger, “Magnetic and electrical properties of single-phase multiferroic BiFeO3,” J. Appl. Phys. 97, pp. 7-093903, 2005. [8] Y.P. Wang, L. Zhou, M.F. Zhang, X.Y. Chen, J.M. Liu, Z.G. Liu, “Room-temperature saturated ferroelectric polarization in BiFeO3 ceramics synthesized by rapid liquid sintering,” Appl. Phys. Lett. 84, pp. 3-1731, 2005. [9] I. O. Troyanchuk, O. S. Mantytskaya, A. N. Chobot, N. V. Tereshko, “Magnetic properties of multiferroics Bi1-xAxFeO3-x/2 (A=Ca, Sr, Pb, Ba),” Phys. Solid State 51 pp. 2108-2105, 2009. [10] I. Sosnowska, R. Przeniosto, P. Fischer, V. A. Murashov, “Neutron diffraction studies of the crystal and magnetic structures of BiFeO3 and Bi0.93La0.07FeO3,” J. Magn. Magn. Mater. 160, pp. 385-384, 1996. [11] V. R. Palkar, C. Kundaliya Darshan, S. K. Malik, “Effect of Mn substitution on magnetoelectric properties of bismuto derrite system,” J. Appl. Phys. 93, pp. 4339-4337, 2003. [12] A. Shabbir, Z. A. Gilani, A. Nawaz, M. F. Warsi, M. A. Khan, S. Nazir, M. F. A. Aboud, “Enhanced dielectric and photocatalytic behaviour of Dy-Co co-doped multiferroic BiFeO3 nanoparticles,” Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures 11, pp. 1195-1189, 2016. [13] R. D. Shannon, “Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides,” Acta crystallogr. A 32, pp. 767-751, 1976. [14] M. Arora, P. C. Sati, S. Chauhan, H. Singh, K. L. Yadav, S. Chhoker, M. Kumar, “Structural, Magnetic and optical properties of Bi1-xDyxFeO3 nanoparticles synthesized by sol-gel method,” Materials Letters 96, pp. 73-71, 2013. [15] D. Wang, M. Wang, F. Liu, Y. Cui, Q. Zhao, H. Sun, H. Jin, M. Cao, “Sol-gel synthesis of Nd-doped BiFeO3 Multiferroic and its characterization,” Ceramics International, 2015. [16] S. k. Pradhan, B.K. Roul, Improvement of multiferroic and leakage property in monophasic BiFeO3, Physical B, 406, pp. 3313, 2011. [17] S. Mohan, B. Subramanian, I. Bhaumik, P. K. Gupta, S. N. Jaisankar, “Nanostructured Bi(1-x)Gd(x)FeO3–A Multiferroic Photocatalyst on its Sunlight Driven Photocatalytic Activity, ” RSC Advances, Issue 32, .2014 [18] H. Lueken, “Course of lectures on magnetism of lanthanide ions under varying ligand and magnetic fields,” Institute of Inorganic Chemistry, RWTH Aachen University, pp. 6, 2008. [19] H. W. Zhang,T. Y. Zhao, J. Zhang,C. B . Rong, S. Y. Zhang, B. G. Shen, L. Li, L. G. Zhang, “Large coercivity in nanocrystalline TbMn6Sn6 permanent magnets prepared by mechanical milling,” Journal of Physics D: Applied Physics (15) 36, pp. 1769, 2003. [20] G. Lazenka, Zhang, J. Vanacken, I. Makoed, A. Ravinski, V. Moshchalkov, “Structural transfortation and magnetoelectric behaviour in Bi1? xGdxFeO3 multiferroics,” Journal of Physics D: Applied Physics, 45, pp. 125002, 2012. [21] S. Chauhan, M. Arora, P. C. Sati, S. Chhoker, S. C. Katyal, M. Kumar, “Structural, vibrational, optical, magnetic and dielectric properties of Bi1-xBaxFeO3 nanoparticles,” Ceramics International 39, pp. 6399, (2013)



فایل مقاله
تعداد بازدید: 370
تعداد دریافت فایل مقاله : 21



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک