نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

در این پژوهش بررسی ریزساختاری و خواص مغناطیسی هگزافریت باریم دوپ شده با یون‌های کبالت، کروم و قلع با فرمول BaCo_xCr_xSn_xFe_۱۲-۳xO_۱۹ (۵/۰،۳/۰x=) به روش حالت جامد صورت گرفت. بررسی‌های فازی و ساختاری به‌ترتیب با تحلیل پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف‌سنجی مادون قرمز (FT-IR) تأیید کننده تشکیل ترکیب تک فاز هگزافریت باریم بدون حضور فاز ثانویه غیرمغناطیسی پس از ۵ ساعت عملیات حرارتی در دمای °C ۱۰۰۰ بود. هم‌چنین طبق تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورفولوژی ذرات به‌صورت کاملاً هگزاگونال با میانگین اندازه ذرات ۲۵۰-۲۰۰ نانومتر بود. بر اساس متغیرهای مغناطیسی اندازه‌گیری شده توسط مغناطیس‌سنج نمونه مرتعش (VSM) هر دو نمونه دارای خاصیت مغناطیسی نرم بودند و بیشترین میزان مغناطش اشباع در نمونه با ترکیب BaCo_۰,۳Cr_۰,۳Sn_۰,۳Fe_۱۱,۱O_۱۹ حاصل شد. مقادیر مغناطش اشباع (M_s) و نیروی وادارندگی (H_c) برای این ترکیب به ترتیب برابر emu/g ۲۱/۴۲ و Oe ۶۵۶ اندازه‌گیری شد.

در این پژوهش، تأثیر نسبت مولی آهن/باریم بر ترکیب فازی، دمای سنتز، ریزساختار و خواص مغناطیسی هگزافریت باریم تهیه شده به‌روش فعال‌سازی مکانیکی بررسی شد. به‌منظور سنتز این ترکیب از نسبت‌های مولی آهن/باریم ۱۲ و ۶ استفاده شد. تأثیر نسبت مولی آهن/باریم، زمان آسیاکاری و دمای عملیات حرارتی در تعیین شرایط بهینه برای تولید این ترکیب مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور بررسی‌های فازی، مورفولوژی و خواص مغناطیسی محصول نهایی به‌ترتیب از آزمون پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و مغناطیس‌سنجی نمونه مرتعش (VSM) استفاده شد. طبق نتایج نسبت مولی آهن/باریم برابر با ۶، زمان ۱۰ ساعت آسیا‌کاری و دمای ۸۰۰ درجه ‌سانتی‌گراد به‌عنوان شرایط بهینه برای تولید این ترکیب به‌صورت تک فاز به‌دست آمد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی نشان‌دهنده ذراتی با مورفولوژی هگزاگونال و تقریباً کروی به‌ترتیب برای نمونه‌های تهیه شده با نسبت‌های مولی آهن/باریم ۱۲ و ۶ بود. همچنین طبق بررسی‌های مغناطیسی بیشترین مقدار مغناطش اشباع (emu/g ۴۸/۵۶) و نیروی وادارندگی (Oe ۲/۵۲۴۷) برای نمونه سنتز شده با نسبت مولی آهن/باریم ۶ حاصل شد.