Preparation and magnetic characterization of microwave absorbing magnetic nanocomposites

Abstract

Manyetik Ni-Zn feritler hafiflik, tasarım esnekliği, düşük maliyet ve diğer birçok spinellerden daha fazla mikrodalga soğurabilme özelliklerinden dolayı önemlidir. Ferritlerin manyetik özelliklerinin sentez metodunu değiştirerek kontrol edilebildiği bilinmektedir. Bu çalışmada ZnxNi1-xFe2O4 (x = 0.0 - 1.0) nanoparçacıklar PEG 400 kaplamalı hidrotermal metot ve mikrodalga yanma metodu (üre ve sitrik asit yakıt olarak kullanıldı) sentezlendi. Artık (coercivity) ve kalan (remanent) mıknatıslanmaları, doyum mıktanıslanmaları mikrodalga yanma metodu ve hidrotermal metodun avantaj ve dezavantajlarının karşılaştırılmasıyla manyetik özelliklerindeki değişimler incelenmiştir.Zn katkılı Ni-ferrit bileşiklerinde yakıt olarak kullanılan üre ve sitrik asit ile kaplama malzemesi olarak PEG 400 (Polietilenglikol 400) gibi yüzey etkin maddelerin manyetik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Kristal büyüklükleri (X-Işını Toz Difraktometresi , Geçirgen Elektron Mikroskop ve Numune Titreştirici Manyetometre), geçiş sıcaklığı (TB ya da Curie sıcaklığı) belirlendi.

Magnetic Ni-Zn ferrites are important because of their microwave absorptions due to their advantages in weight, design flexibility, low cost, and other microwave properties over many different kinds of spinels. The magnetic properties of ferrites are known to control by changing synthesis methods. In this study, we have synthesized ZnxNi1-xFe2O4 (x = 0.0 - 1.0) nanoparticles by using PEG 400 assisted hydrothermal method and microwave combustion method (urea and citric acid used as fuel). The effects of the synthesis methods on the structural and magnetic properties of the Ni-Zn ferrite nanoparticles have been studied. Advantages and disadvantages of the fuels and surfactants to the magnetism of nanosize Ni-Zn ferrite compounds are compared and analysed.The coercivity, saturation and remanent magnetizations, and changes in magnetic properties are investigated. The effect of the urea, citric acid as fuels and PEG 400 (Polyethylene Glycol 400) as a surfactant to the magnetic properties for the Zn doped Ni-ferrites are investigated. The crystallite sizes (with XRD powder diffraction, TEM and VSM), blocking temperatures (TB or Curie temperature) are determined and compared.