عنوان پایان‌نامه
بررسی پارامترهای موثر بر سنتز نانو ذرات مغناطیسی هگزافریت به روش سل ژل و مطالعه امکان تهیه فیلم های نازک به این روش
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-استخراج فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41913;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 763
- تاریخ دفاع
- ۲۲ شهریور ۱۳۸۸
- دانشجو
- سامان سالمی زاده پاریزی
- استاد راهنما
- سیدعلی سیدابراهیمی
- چکیده
- چکیده در این تحقیق پارامترهای موثر بر سنتز نانوذرات هگزافریت باریم و لایه های نازک از این ماده بررسی شده است. لایه های نازک هگزافریت باریم از پوشش دهی بر روی زیرلایه های Si(110) و Al2O3/Si(110) به روش سل ژل به دست آمدند. میزان pH سل، نوع حلال و عامل بازی سل، نسبت مولی Fe/Ba سل و دمای کلسیناسیون لایه نازک به عنوان پارامترهای موثر در به دست آمدن لایه نازک هگزافریت باریم نانو ساختار و تک فاز مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین استفاده از لایه میانی Al2O3 به منظور بهبود خواص مغناطیسی لایه نازک در جهت عمود بر سطح بررسی شد. تاثیر پارامترهای ذکر شده بر ترکیب فازی، اندازه کریستال ها، مورفولوژی و ضخامت لایه نازک با آزمایشات پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. همچنین از دستگاه مغناطیس سنج ارتعاشی به منظور تعیین خواص مغناطیسی لایه نازک استفاده شد. بر اساس نتایج سل مهیا شده با حلال متانول و آب و با pH برابر با 2 برای تولید نانوذرات هگزافریت باریم مناسب بود. در حالی که لایه نازک نانو ساختار و تک فاز هگزافریت باریم به ضخامت 152 نانومتر با استفاده از پوشش دهی سل با حلال اتیلن گلیکول، pH برابر با 7، عامل بازی تری متیل آمین ودر نسبت مولی Fe/Ba برابر با 8 در دمای کلسیناسیون 700 درجه سانتی گراد به دست آمد. استفاده از لایه میانی Al2O3 نیز ایجاد خواص مغناطیسی این لایه نازک در جهت عمود بر سطح را به دنبال داشت.
- Abstract
- Abstract In this work the effective parameters on synthesis of barium hexaferrite (BaFe12O19, BaM in short) nanoparticles and thin films have been investigated. BaM thin films deposited on Si (110) and Al2O3/Si (110) substrates by sol-gel method. The amount of pH and molar ratio of Fe/Ba in sols, the kind of basic agent and solvent and the calcination temperatures are the parameters studied for achieving the single phase and nanostructured BaM thin films. Al2O3 under-layer also used in order to enhance out-plane magnetic properties of thin films. The effect of the mentioned parameters on phase identification, crystallites size, morphology, thickness of thin films and magnetic properties evaluated using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and vibrating sample magnetometery (VSM) techniques. According to the results a mix of methanol and water as solvent and pH=2 in sol were proper conditions to synthesis BaM nanoparticles whereas, ethylene glycol as solvent, trimethylamine as basic agent, pH=7, Fe/Ba=10 and calcination temperature equal to 700?C were selected for providing single phase and nanostructured BaM thin films with thickness of 152 nm. Moreover, using of Al2O3 under-layer were resulted in demonstration of Out-plane magnetic properties for BaM thin films.
