Skip to main content
SUPERVISOR
Hossien Ahmadvand,Ismaeil Abdolhosseini Sarsari
حسین احمدوند (استاد مشاور) اسماعیل عبدالحسینی سارسری (استاد راهنما)
 
STUDENT
MARYAM Khajeh sahoti
مریم خواجه ساهوتی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Investigation of the Ag2O, Zn0.93Ag0.07O, WO3 addition effect on structural, electrical and magnetic properties of La0.78Ba0.22MnO3
In this research, we tried to enhance low field magnetoresistance (LFMR) and temperature coefficient of resistance (TCR) by doping composite manganite with Ag 2 O, ZnAgO, WO 3 semiconductor. Furthermore, structural, electrical and magnetic properties of these composites is compared with pure manganite. Firstly, La 0.78 Ba 0.22 MnO 3 powder was synthesized by sol-gel method. Secondly the LBMO powders were added into amount 20% mol of Zn 99.03 Ag 0.07 O, 20% of mol Ag 2 O and 5,10,20,30% mol of WO 3 powders with ethanol (C 2 H 5 OH) solution, separately and dispersed via ultrasonic. The analysis showed that LBMO/ Ag 2 O, ZnAgO, WO 3 composites show different results although these composites synthesized with the same method. For LaBaMnO 3 /ZnAgO composite samples, some part of the ZnO was mainly segregated at the grain boundaries of LBMO and small amount ZnO dissolved in LBMO lattice. The presence of ZnO at the grain boundaries increases the disordered states at the surface of the grains and therefore the low temperature resistivity increased very quickly by adding ZnO. The spin dependent tunneling and scattering at the interfaces of the grain boundaries are responsible for the increasing of LFMR. By adding ZnO in the LBMO matrix, the metal-insulator transition temperature (T MI ) is reduced while the resistivity of the composite is increased. For LaBaMnO 3 /Ag 2 O composite sample, Ag 2 O admixing did not cause any significant change in Curie temperature and lattice parameter of the composites. Thus Ag did not substitute into the host LBMO matrix in LBMO/Ag composites. This means that there wao reaction between Ag and LBMO grain in composite. Generally, Ag provides a conducting channel between the grains which leads to increase conduction. The results also showed that an enhancement in magnetoresistance (MR) effect of the composites by applying magnetic field, however, Metal–insulator transition temperature ( T MI ) decreased. For LaBaMnO 3 /xWO 3 composite samples with x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 ( x is nominal molar fraction of WO 3 ), XRD patterns of the composites showed that new phase appeared in composites related to BaWO 4 . This indicate that reaction between LBMO and WO 3 in composite formed the second phase, by name of BaWO 4 . This compound segregated at the grain boundaries or surfaces of the LBMO grains and brought energy barriers to the electrical traort process. As compared to the pure LBMO, the resistivity and magnetoreistance of all the composites were increased. The reaction between tungsten trioxide atom and barium atoms in the manganite leads to the change in space group and increases unit cell volume. For all samples, enhanced low-field magnetoresistance was obtained in the composites.
در این پژوهش سعی شده که به وسیله کامپوزیت منگنایت با نیمه هادی مختلف با خواص متفاوت، مقدار مغناطومقاومت میدان پایین و ضریب مقاومت حرارتی بهبود پذیرد. همچنین خواص ساختاری، الکتریکی، مغناطیسی کامپوزیت با منگنایت خالص مقایسه شده است. در ابتدا نمونه ی منگنایت LaBaMnO 3 به روش سل ژل ساخته شد. مقادیر20درصد مولی از اکسید روی آلایش یافته با نقره (ZnAgO)،20 درصد مولی اکسید نقره (Ag 2 O) و 5، 10، 20، 30 درصد مولی از نیمه هادی اکسید تنگستن (WO 3 ) با منگنایت LaBaMnO 3 به روش اولتراسنیک کامپوزیت شد. بررسی ها نشان می دهد که کامپوزیت منگنایت با هرکدام از نیمه هادی ها با روش ساخت یکسان، نتایج متفاوتی به دنبال داشته است. به طوری که برای نمونه ZnAgO مقداری از Zn در درون شبکه منگنایت جاینشین شده و حجم یاخته واحد، خواص الکتریکی و مغناطیسی آن را تحت تاثیر قرار داده است. دمای گذار مغناطیسی و دمای گذار الکتریکی کامپوزیت نسبت به نمونه منگنایت خالص کاهش یافته است. همچنین حضور این نیمه هادی به عنوان ماده ثانویه در بین دانه های منگنایت باعث افزایش مقاومت الکتریکی ماده و افزایش مغناطومقاومت میدان پایین نسبت به نمونه منگنایت خالص شده است. افزایش مغناطومقاومت مربوط به بهبود تونل زنی قطبش اسپینی الکترون ها در عبور از مرزدانه ها در اثر اعمال میدان مغناطیسی است. به دلیل داشتن گذار الکتریکی بسیار پهن در نمونه منگنایت خالص، اندازه ضریب مقاومت حرارتی به دست آمده مقدار کوچکی است که با کامپوزیت آن با نیمه هادی ZnAgO به مقدار کمی بهبود یافته است. برای نمونه منگنایت ترکیب شده با Ag 2 O، حجم یاخته واحد و دمای گذار مغناطیسی ثابت مانده است که به علت جانشین نشدن نقره و واکنش ندادن با شبکه منگنایت است. به عبارتی دو فاز بدون هیچ برهمکنشی، جداگانه در کنار هم قرار گرفته اند وکامپوزیت به طورکامل تشکیل شده است. در کامپوزیت LBMO/Ag 2 O، مقاومت الکتریکی ماده کاهش یافته است که به علت قرارگیری نقره فلزی در بین دانه های فرومغناطیس LBMO است و هدایت الکتریکی کامپوزیت را افزایش داده است. از طرفی ضریب مقاومت حرارتی برای نمونه کامپوزیت نسبت به نمونه خالص، تغییر چندانی نداشته است. در نمونه کامپوزیت نیمه هادی WO 3 با منگنایت LBMO ، رفتار ماده نسبت به دو کامپوزیت دیگر متفاوت است. در طیف های پراش پرتو ایکس منگنایت با نیمه هادی WO 3 با درصد های مختلف، قله های ثانویه ای درکنار قله های اصلی منگنایت LBMO قرار دارد که مربوط به فاز BaWO 4 است. به عبارتی تنگستن تری اکساید با اتم هایBa موجود در منگنایت واکنش داده است و فاز ثانویه BaWO 4 تشکیل داده است و باعث تغییر گروه فضایی و افزایش حجم یاخته واحد کامپوزیت نسبت به نمونه منگنایت خالص شده است. حضور این ترکیب باعث تضعیف تبادل دوگانه بین دانه هایLBMO شده است. به طوری که با افزایش میزان کامپوزیت WO 3 به منگنایت، دمای کوری به تدریج کاهش می یابد. همچنین با حضور ماده عایق BaWO 4 در بین دانه های منگنایت، تونل زنی الکترونی در بین دانه های LBMO تضعیف شده و مقاومت الکتریکی افزایش می یابد. برای تمامی نمونه ها مغناطومقاومت میدان های پایین و ضریب مقاومت حرارتی افزایش یافته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی