اثر جانشانی گادولینیوم بر تغییرات ساختاری و خواص مغناطیسی نانوذرات گارنت ایتریوم آهن تهیه شده به روش سل-ژل

در این پژوهش، نانوذرات Y3-xGdxFe5O12، به روش سل-ژل تهیه شدند. در این ترکیب مقدار 9/0 و 5/0، 2/0، 0 = x می باشد. ویژگی های ساختاری و مغناطیسی پودرهای سنتز شده، بوسیله پراش سنج پرتو ایکس (XRD)، طیف سنج فروسرخ دور (Far-FTIR)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) و دمای کوری (Curie temperature) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج پراش پرتو ایکس نشان می دهد که تمام نمونه های تهیه شده دارای ساختار گارنت تک فاز هستند. میانگین اندازه بلورک ها با استفاده از رابطه شرر در محدوده nm 35 تا nm 37 تخمین زده شدند. در نتایج طیف سنجی فروسرخ دور، دو باند فرکانسی ν1 و ν2 در محدوده cm-1 300 و cm-1 600 وجود دارند که به ترتیب حضور برهمکنش کاتیون-آنیون را در جایگاه های چهار وجهی و هشت وجهی نشان می دهند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری توزیع یکنواخت اندازه ذرات را نشان می دهند. همچنین نتایج مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی نشان می دهد که با افزایش جانشانی گادولینیوم، مغناطش اشباع از مقدار emu/g 68/24 به مقدار emu/g 37/20 کاهش می یابد این رفتار بر اساس تیوری نیل مورد بحث قرار گرفت. تغییرات دمای کوری نمونه ها بر اثر جانشانی گادولینیوم نیز بر اساس برهمکنش ابرتبادلی و همچنین فاصله و زاویه بین یون ها در پیوند (Fe)-O-[Fe] مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.