Skip to main content
SUPERVISOR
Parviz Kameli,Hadi Salamati mashhad
پرویز کاملی (استاد مشاور) هادی سلامتی مشهد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ahmad Poorbafrani
احمد پوربافرانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1386

TITLE

Fabrication and investigation of structural, magnetic and electromagnetic wave absorption properties of ferrite nanocomposites
In this thesis, we have observed the exchange spring behavior in the soft (Co 0.6 Zn 0.4 Fe 2 O 4 ) - hard (SrFe 10.5 O 16.75 ) ferrite nanocomposites by tailoring the particle size of the individual phases and by suitable thermal treatment of the composites. Two phases were prepared with sol-gel method and under appropriate stoichiometry that improved magnetic properties of these two phases. XRD analysis indicates formation of pure phase for each hard, soft and nanocomposite magnetic phases. The magnetization curves for the nanocomposites heated at different temperatures show the presence of exchange spring behavior in the composite heated at 800°C and an enhancement of 53? in (BH) max compared to the parent hard ferrite (SrFe 10.5 O 16.75 ). Exchange-spring magnets are an important kashida; TEXT-ALIGN: justify; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-KASHIDA: 0%; TEXT-INDENT: 28.8pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-add-space: auto; mso-layout-grid-align: none" The interplay between the intrinsic magnetic properties and the microstructure determines both remanence and coercivity of permanent magnets. As a consequence the magnetic behaviour of permanent magnets depends sensitively on microstructural properties such as grain size, particle shape, grain boundary type, and the distribution of magnetically hard and soft phases. In order to obtain high energy products, it is necessary to increase the remanence and keep the coercive field sufficiently high. In this study, we investigate ferrite nanocomposites that composed of hard and soft magnetic phases with different concentration of hard and soft phase. Hard magnetic phase is consist of strontium ferrite nanoparticles with particle size of about 70 nm and soft magnetic phase is consist of cobalt zinc ferrite nanoparticles with particle size of about 30 nm. The magnetization curves of nanocomposites with different concentration of hard and soft phase, at room temperature shows the existence of magnetic interaction between nanoparticles in hard and soft magnetic phases.
امروزه بهبود خواص مغناطیسی مواد به یک مرحله ی بحرانی نزدیک شده است، چرا که کشف مواد جدید به منظور رسیدن به کارایی بیشتر روزبه‌روز مشکل و مشکل تر می‌شود. مواد نانوکامپوزیتی نسل جدیدی از مواد هستند که با ترکیب مواد مختلف در مقیاس نانو، دسترسی به ویژگی هایی را که در مواد تک فاز قابل‌دسترس نیستند فراهم می کنند. مواد نانوکامپوزیتی کاربردهای گسترده ای در مغناطیس های دائمی، مواد نانو بلوری مغناطیسی نرم، جاذب امواج الکترومغناطیسی، سلول‌های خورشیدی، بیومواد، ابزارهای مورد استفاده در ناحیه‌ی مایکروویو و ... دارند. در این تحقیق، نانوکامپوزیت ها و نانو ساختارهای فریتی به منظور کاربرد در مغناطیس های تبادلی و جاذب امواج الکترومغناطیسی در محدوده ی مایکروویو ساخته‌شده و ویژگی های ساختاری و مغناطیسی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. این تحقیق شامل سه بخش اصلی است؛ در ابتدا نانوکامپوزیت های متشکل از نانوذرات فریت استرانسیوم و اکسید روی ZnO، به منظور بررسی خواص جذب مایکروویو مورد مطالعه قرار خواهد گرفت و سپس خواص مغناطیسی و ساختاری نانوکامپوزیت های متشکل از نانوذرات فریت های سخت و نرم نظیر فریت استرانسیوم با ساختار بلوری SrFe 10.5 O 16.75 و فریت کبالت – روی با ساختار بلوری Co 0.9 Zn 0.1 Fe 2 O 4 به منظور بررسی رفتار جفت شدگی تبادلی و خاصیت جذب امواج مایکروویو، مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در بخش اول این تحقیق از نانوذرات فریت استرانسیوم به عنوان فاز مغناطیسی سخت و از نانوذرات ZnO به عنوان فاز نیمه رسانای مورد نظر برای تهیه نانوکامپوزیت های فریت - نیمه رسانا استفاده می شود. در این بخش از تحقیق سعی بر این است تا با بهینه کردن خواص مغناطیسی و ساختاری نانوکامپوزیت مورد نظر تا حد ممکن، میزان جذب مایکروویو و پهنای باند مورد نظر در باندهای فرکانسی X و Ku افزایش یافته و جذب در ناحیه فرکانسی گسترده تری زیر حد dB 20- (99 درصد جذب در ماده) حاصل شود. در بخش دوم این تحقیق از نانوذرات فریت استرانسیوم به عنوان فاز مغناطیسی سخت و فریت کبالت – روی به عنوان فاز مغناطیسی نرم برای تهیه نانوکامپوزیتهای فریتی استفاده می شود. هر یک از این دو ماده بر اساس روش سل – ژل تهیه می شود. انتخاب دمای تکلیس، انتخاب استوکیومتری و انتخاب عامل کمپلکس ساز در ساخت نانوذرات فریت استرانسیوم و فریت کبالت – روی به منظور تشکیل فاز خالص از مواد مورد نظر و بهینه شدن خواص مغناطیسی به خصوص افزایش H C در فریت استرانسیوم و افزایش مغناطش اشباعی M S در فریت کبالت – روی که مناسب برای کاربرد در مغناطیس های تبادلی است، می باشد. در این بخش از تحقیق سعی می شود تا با افزایش میدان وادارندگی فاز مغناطیسی سخت و همچنین افزایش مغناطش اشباعی فاز مغناطیسی نرم تا حد ممکن، سطح منحنی پسماند و در نتیجه انرژی مغناطیسی نانوکامپوزیت حاصل از این دو فاز، افزایش یابد و جفت شدگی تبادلی بین گشتاورهای مغناطیسی دو فاز مغناطیسی سخت و نرم پدید آید و در ادامه میزان جذب مایکروویو در محدوده ی فرکانسی GHz 18-2 به خصوص در باندهای فرکانسی X و Ku بررسی می شود. در این ساختار انرژی مغناطیسی به مقدار 53 درصد نسبت به فاز مغناطیسی سخت اولیه بهبود یافته است. در بخش سوم این تحقیق کامپوزیت های باریم استرانسیوم تیتانات/ فریت کبالت- روی در محیط پارافین مورد مطالعه قرار می گیرد. در این قسمت میزان تاثیر درصد سه عامل موجود در این کامپوزیت بر میزان جذب مایکروویو در محدوده ی GHz 18-2 بررسی می شود. در این بخش هر دو عامل اتلاف مغناطیسی و دی الکتریکی به طور همزمان در ماده ی جاذب فعال می شوند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی