بررسی تجربی اثر اندازه‌ی بلورک بر ویژگی‌های ساختاری و مغناطیسی نانوذرات گارنت ایتریوم آهن ساخته شده به روش سل ژل

نویسندگان

دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز

چکیده

در این پژوهش نانوذرات گارنت ایتریوم آهن به­روش سل ژل تهیه شد. تشکیل فاز گارنت و ساختار بلورین این نانوذرات با پراش­سنجی پرتو ایکس (XRD)، بیناب فوریه فروسرخ  (FT-IR)و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. مغناطش نانوذرات با (VSM) اندازه­گیری شد. نتایج پراش XRD نشان می­دهد که اندازه­ی بلورک­ها در بازه­ی70 تا250 نانومتر است. همچنین ارتباط بین ثابت شبکه و اندازه­ی بلورک­ها مورد بررسی قرار گرفت. بررسی خواص مغناطیسی نیز نشان می­دهد که با افزایش اندازه­ی ذرات، مغناطش اشباع افزایش می­یابد. اندازه­ی بحرانی ذرات در حدود 200 نانومتر به دست آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The size - dependent on structure and magnetic properties of Yttrium Iron Garnet prepared via sol gel method

چکیده [English]

In this study, we have prepared nanopowders of Yttrium Iron Garnet (YIG). Phase formation and crystalline structure were investigated by X-ray diffraction (XRD) and IR spectroscopy. Room temperature saturation magnetizations (Ms) of the samples were evaluated using a vibrating samples magnetometer (VSM). The results show that the size of nanoparticles renge from 70 to 250 nm. The results of structure investigation show correlation between Lattice constant and particle size of samples. The Critical size was obtained about 200 nm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Yttrium Iron Garnet
  • YIG
  • sol gel
  • particle size
  • lattice constant
  • magnetic properties
[1] Menzer G., "Die kristall structure der granate , z. kristallogr " , 69 (1928) 300.

[2] Kim Dong Y., " YIG magnetic ceramic composition for microwave application and preparation method thereof", Electronics and Telecommunications Research Institute(2005) 1-6

[3] Teijeiro A. G., Baldomir D., Rivas J., Paz S., Vaqueiro P., "Structureal and magnetic characterization of YIG particles prepared using microemulsions", Journal of Magnetism and Magnetic Materials 140-144(1995) 2129-2130.

[4] Ristic M., Nowik I.,"Influence of synthesis procedure on the YIG formation", Jornal of Materials Letters 57 (2003) 2584-2590.

[5] Beh H. G., Irmawati R., Noorhana Y., Lim K. P.,"Phase evalution and crystallite size of La substituted YIG at different calcinations temperatures", Journal of Engineering & Technology 9 (2009) 261-265.

[6] Hosseini Vajargah S., Maddah Hosseini H. R., Nemati Z. A., “Synthesis of nanocrystalline Yttrium iron garnets by sol-gel combustion process: The influence of PH of precursor solution”, Journal of Materials Science and Engineering B 129 (2006) 211-215.

[7] Cullity B. D., "Elements of X-Ray Diffraction", Addison Wesley publishing company, Inc (1978) 284.

[8] Vaqueiro P., Lopez-Quintela M. A.,” Influence of Complexing Agents and pH on yttrium-Iron Garnet Syntesized by the Sol-Gel Method”, Journal of Chem. Mater 9(1997) 2836-2841.

[9] Ayyub P., Multani M., Barma M., Palkar V. R., Vijayaraghavan R.," Size-induced structural phase transitions and hyperfine properties of microcrystalline Fe2O3", Journal of Physics C: Solid State Physics 21 (1988) 2229.

[10] Ayyub P., Multani M. S., Vijayaraghavan R.," Anomalous behaviour of the magnetic hyperfine field in microcrystalline YFeO3-Fe2O3 mixed phase system", Journal of Physics Letters A 119 (1986) 95.

[11] Ayyub P., Palkar V. R., Chattopadhyay S., Multani M.,"Effect of crystal size reduction on lattice symmetry and cooperative properties", Journal of Phys Rev B 51 (1994) 6135-6138.

[12] Rajendran M., Deka S., Joy P. A., Bhattacharya A. K., "Size-dependent magnetic properties of nanocrystalline yttrium iron garnet powders", Journal of Magnetism and Magnetic Materials 301 (2006) 212-219.

[13] Sanchez R. D., Rivas J., Vaqueiro P., Lopez-Quintela M. A., Caeiro D., "Particle size effects on magnetic properties of Yttrium iron garnets prepared by sol-gel method", Journal of Magnetism and Magnetic Materials 247 (2002) 92-98.

[14] Cullity B. D., " Introduction to Magnetic Materials", Addison-Wesely publishing company. Inc, (1972) 666.