Synthesis and magnetic characterization of CoxZn1-xFe2O4 nanoparticles

Abstract

Bu çalısmada iki farklı metod kullanılarak sentezlenen CoxZn1-xFe2O4nanoparçacıklarının yapısal ve manyetik özellikleri üzerine olan sistematik birarastırma sunuyoruz. Burada, kobalt katkılanmıs çinko ferrit bilesikleri, CoxZn1-xFe2O4, x = 0, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0 katkılama oranlarında hidrotermal yöntemle, x = 0,0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 katkılama oranlarında mikrodalga ile yanma yöntemikullanılarak sentezlenmistir.Metal nitratlar ve metal klorürler baslangıç materyalleri olarak ayrı ayrıkullanılmıslardır. Ortaya çıkan ürünlerin yapısal, spektroskopik, morfolojik vemanyetik incelemeleri için XRD, FTIR, TEM ve VSM teknikleri kullanılmıstır. Comiktarının sentezlenen numunelerin; hücre parametresi, gerilme frekansı vemanyetizma üzerine etkisi arastırılmıstır. Manyetizma ölçümleri, yüksek miktarda Znkatkılanması sonucunda, üretilen maddenin oda sıcaklığında süperparamanyetik veengelleme (blocking) sıcaklığının altındada ferromanyetik olduğunu, az miktarda Znkatkılanmasında ise oda sıcaklığının altında ferromanyetik olduğunu göstermistir. Znkatkısı artırıldıkça, maddelerin manyetizasyonu ve koersiviteleri azalmıstır.Hidrotermal metotla sentezlenen örnekler mikrodalda yanma metodu ilesentezlenenlere göre daha iyi manyetik özellikler göstermistir.Anahtar Kelimeler: Manyetik Nanoparçacıklar, Spinel bilesikler, XRD, FTIR,TEM, VSM.

We present a systematic investigation on the structural and magneticproperties of CoxZn1-xFe2O4 nanoparticles synthesized by using two differentmethods. A series of Co doped zinc ferrite compounds with the formula CoxZn1-xFe2O4 were prepared by using Hydrothermal Method (x = 0.0, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0) andMicrowave Combustion Method (x = 0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0), respectively.Metal nitrates and chlorides are used as starting materials to synthesizeCoxZn1-xFe2O4 nanoparticles. XRD, FTIR, TEM and VSM were used for thestructural, spectroscopic, morphological and magnetic investigation of products,respectively. The influence of Co content on the lattice parameter a , stretchingvibration and magnetization of specimens was investigated. Magnetizationmeasurements have shown that while the materials with high Zn substitution aresuperparamagnetic at room temperature and ferromagnetic at temperature lower thanthe blocking temperature, the materials with less Zn substitution are ferromagneticbelow room temperature. Magnetizations and the coercivities of the samples decreasewith the Zn substitution. The samples synthesized by hydrothermal method showedgood magnetic properties than those synthesized by microwave combustion method.Keywords: Magnetic Nanoparticles; Spinel Compounds; XRD; FTIR; TEM;VSM