Magnetic and microwave properties of Ba- and Sr- hexaferrites prepared by solid state reaction route with boron addition

Abstract

Bu çalışmanın amacı bor katkısının M – tipi hekzaferitelerin (MFe12O19; M = Ba ve Sr) manyetik ve mikrodalga özelliklerine etkisini araştırmak. Numunelerin ferromanyetik rezonans frekanslarını değiştirmek amacıyla çeşitli divalent katyonlar (Mn+2, Zn+2, Co+2, Cu+2, Mg+2) hekzaferrit yapılara katkılandı. Hekzaferritelerin sentezi için katı hal sentez yöntemi kullanıldı. Sentez karışımına, düşük sıcaklıklarda kristal yapı oluşumunu desteklemek için %1 B2O3 eklendi. Numunelerin yapısal değişiklikleri XRD, SEM/TEM, FT-IR cihazlarıyla, manyetik özellikleri ise VSM cihazıyla ölçüldü. Mikrodalga yansıma / geçirgenlik ölçümleri netvörk analizör cihazıyla dalga klavuzu ya da koaksiyal hat yardımıyla 0 – 26 GHz frekans aralığında ölçüldü. Elektriksel ve manyetik geçirgenlik katsayılarının gerçel ve kompleks bileşenlerinin hesaplanması için NRW algoritması kullanıldı. Yansıma kayıpları standart formül kullanılarak hesaplandı.

The aim of this research is to investigate effect of boron addition on magnetic and microwave properties of MFe12O19 (M=Ba, Sr) hexaferrites. Several diavalent cations (Mn+2, Zn+2, Co+2, Cu+2, Mg+2) were substituted to these hexaferrites to change ferromagnetic resonance frequency of the samples. Solid state reaction route was used during the study and 1 wt% B2O3 was added to initial mixture to improve the crystal growth at lower temperatures. Structural properties of the synthesized samples studied using XRD, SEM, FT-IR and magnetic properties determined using vibrating sample magnetometer. Microwave reflection/transmission measurements were done using network analyzer in waveguide or coaxial line in the frequency range of 0-26 GHz. NRW algorithm was used to obtain real and complex permeabilities and permittivities of samples. Then, reflection losses (RL) of samples were calculated using the standard formula.