پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 25 |
| تعداد شماره‌ها | 938 |
| تعداد مقالات | 7,697 |
| تعداد مشاهده مقاله | 12,623,670 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,986,275 |
مقالۀ پژوهشی: ساخت نانو ساختار چندفروئی Bi1-xYxFe0.8Cu0.2O3 به روش سل- ژل و بررسی ویژگی‌های ساختاری، مغناطیسی و دیالکتریکی آن‌ها | ||
| فیزیک کاربردی ایران | ||
| مقاله 5، دوره 13، شماره 2 - شماره پیاپی 33، تیر 1402، صفحه 56-72 اصل مقاله (2.27 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22051/ijap.2023.41051.1290 | ||
| نویسندگان | ||
| سیدابراهیم موسوی قهفرخی* 1؛ مریم عادل2 | ||
| 1دانشیار، گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. | ||
| 2دانش‌آموختۀ کارشناسی ارشد، گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش فریت‌بیسموت آلایش داده شده با مس (BiFe1-yCuyO3) به مقدار 20/0 = y تهیه شد. سپس، آلایش آن با ایتریم Bi1-xYxFe0.80Cu0.20O3 با مقادیر ایتریم 30/0 و 25/0، 20/0، 15/0، 10/0، 05/0، 0/0 = x به روش سل- ژل در دمای ˚C650 و زمان 1 ساعت مطالعه گردید. با استفاده از آنالیزهای XRD، FT-IR، FESEM و EDX ویژگی‌های ساختاری نمونه‌ها مورد مشخصه‌یابی قرار گرفت. بررسی‌های ویژگی‌های ساختاری نمونه‌ها نشان داد که با افزودن مقدار Y، قلّهها پهن‌تر و تا حدودی به دلیل کوچک بودن محو شده‌اند. با استفاده از آنالیزهای VSM و LCR متر ویژگی‌های مغناطیسی و دیالکتریکی نمونه‌ها مورد بررسی قرار گرفت. بررسی‌های صورت گرفته نشان می‌دهد که با افزایش غلظت ایتریم ویژگی فرومغناطیسی نمونه‌ها به تدریج افزایش یافته است. به صورتی که، مغناطش اشباع در کار حاضر (emu/g 5 /2) نسبت به کار دیگران (emu/g 5 8/0) افزایش چشمگیری داشته است. همچنین جانشینی فریت‌بیسموت با ایتریم و مس، منجر به تغییر جایگاه Fe در مرکز هشت‌وجهی FeO6 و تغییر زاویه‌ی پیوندی در O-Fe-O شده و یک نامتقارنی در ساختار ایجاد کرده است که سبب بهبود ویژگی‌های دیالکتریکی در نمونه‌ها می‌شود. نتایج ویژگی‌های دیالکتریکی نمونه‌های آلاییده شده با ایتریم و مس نشان داد که مقادیر ثابت دی‌الکتریک، اتلاف دی‌الکتریک و رسانندگی الکتریکی آن‌ها بیشتر از نمونه بدون آلایش است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| فریت‌بیسموت آلاییده با مس و ایتریم Bi1-xYxFe0.8Cu0.2O3؛ ویژگی‌های ساختاری؛ ویژگی‌های مغناطیسی؛ ویژگی‌های دیالکتریکی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Research Paper: Synthesis of Bi1-xYxFe0.8Cu0. 2O3 Multiferroic Nanostructure by a Sol-gel Method and Investigating their Structural, Magnetic, and Dielectric Properties | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Seyed Ebrahim Mousavi Ghahfarokhi1؛ Maryam Adel2 | ||
| 1Associate Professor, Department of Physics, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran | ||
| 2MSc student, Department of Physics, Faculty of Science, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this research, first the bismuth ferrite nanostructure doped with Cu = 0.20 was prepared and then, its (Bi1-xYxFe0.80Cu0.20O3) doping with Y = 0.0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, and 0.30 by a sol-gel method at a temperature of 650 ºC and a 1 h were studied. The structural properties of the samples have been characterized using XRD, FESEM, FT-IR, and EDX. Investigations of the structural properties showed that by increasing the Y percentage, the peaks are broader and partly have disappeared due to their small size. The magnetic and dielectric properties of the samples using the analyses of VSM, and LCR meters have been investigated. Investigations of the magnetic properties showed that by increasing Y content, the sample's ferromagnetic properties gradually increased. So that the saturation magnetism of our work (2.5 emu/g) compared to the work of others (0.85 emu/g) significantly has increased. Also, the substitute of bismuth ferrite with yttrium and copper has led to the change of the site of Fe in the octahedral center of FeO6 and the change of the bond angle in O-Fe-O. It has created an asymmetry in the structure, which has improved the dielectric properties of the samples. The results of the dielectric properties showed that the dielectric constant, dielectric loss and electric conductivity in the samples doped with Y and Cu are more than in samples without doping. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Bi1-xYxFe0.80Cu0.20O3 Nanostructure, Magnetic Properties, Structural Properties, Dielectric Properties | ||
| مراجع | ||
|
[1] Eerenstien W., Mathur N. D., Scott J. F., Multiferroic and magnetoelectric materials, J. Nature Mater, 442, 759-765, 2006. [2] Palstra T. T. M., Blake G. R., Multiferroic Materials: Physics and Properties. In Encyclopedia of Materials: Science and Technology Encyclopedia of Materials, Elsevier, 1-7, 2006. [3] Khomskii D., Classifying multiferroics: Mechanisms and effects, Physics, 2, 1-8, 2009. [4] Ramesh R., Spaldin N. A, Multiferroics: progress and prospects in thin films, Nature Mater, 6, 9-21, 2007. [5] Gustau C., Scott J. F., Physics and application of bismuth ferrite, J. Adv. Mater, 21, 2463-2485, 2009. [6] Fischer P., Polomska M., Sosnowska I., Szymanksi M., Temperature dependence of the crystal and magnetic structures of BiFeO3, J. Phys. C, 13, 1931, 1980. [7] Wang Y. H., Qi X., The effects of nickel substitution on bismuth ferrite, Procedia Engineering, 36, 455-461, 2012. [8] Smolenskii G., Ioffe V., Colloquia International du Magnetism, Communication, 71, 1958. [9] Achenbach G. D., James W. J., Gerson R., Preparation of Single-Phase Polycrystalline BiFeO3, Journal of American Ceramic Society, 50, 437, 1967. [10] Mousavi Ghahfarokhi S. E., HelfiKh., Zargar Shoushtari M., Synthesis of the Single-Phase Bismuth Ferrite (BiFeO3) Nanoparticle and Investigation of Their Structural, Magnetic, Optical and Photocatalytic Properties, Advanced Journal of Chemistry-Section A, 5, 45-58, 2022. [11] Muneeswaran M. ‚ Jegatheesan P. ‚ Giridharan N. V. ‚ Synthesis of nanosized BiFeO3 powders by co-precipitation‚ J. Exp. Nanosci., 8, 341-346, 2013. [12] Das R., Sarkar T., Mandal K., Multiferroic properties of Ba2+ and Gd3+ co-doped bismuth ferrite: magnetic, ferroelectric and impadence spectroscopic analysis, journal of Applied Physics, 45, 1-10, 2012. [13] Xi, X.J., Wang, S.Y., Liu, W.F., Wang, H.J., Guo, F., Wang, X., Gao, J. and Li, D.J., Modulation of electric conduction in La–Mg codoped multiferroic BiFeO3 ceramics, Journal of Alloys and Compounds, 603, 224-229, 2014. [14] Mousavi Ghahfarokhi S. E. , Rahimi Larki M. , Kazeminezhad I., Investigation of the Structural, Magnetic, Dielectric, and Optical Properties of Mn and Co-Doped BiFeO3 (Bi1−x Co x Fe 0.8 Mn 0.2 O3 ) Nanoparticles, IEEE Transactions on Magnetics, 56, 2000109-2000118, 2020. [15] Mousavi Ghahfarokhi S. E., Ghanbari L., Kazeminezhad I., Synthesizing Bi1-xCoxFe1-yZnyO3 nanoparticles and investigating their structural, optical and photocatalytic properties, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 34, 469–478, 2021. [16] Bellakki M. B., Manivannan V., Citrate-gel synthesis and characterization of yttrium-doped multiferroic BiFeO3, J. Sol-Gel. Sci.Technol., 53, 184-192, 2010. [17] Mejía Gómez A., Canaria C., R Ochoa Burgos., Ortiz C A, Supelano G I., Parra Vargas C A, Structural study of yttrium substituted BiFeO3, Journal of Physics: Conference Series, 687, 012091, 2016. [18] Sheoran N., Kumar A., Kumar V., Banerjee A., Structural, Optical, and Multiferroic Properties of Yttrium (Y3+) Substituted BiFeO3 Nanostructures, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism, 33, 2017–2029, 2020. [19] Mousavi Ghahfarokhi S. E., Rahimi Larki M., Kazeminezhad I., The Effect of Mn [20] Gharehchelo, A., Effect co-doped of Ba and Sm on the structural, dielectric and magnetic properties of bismuth ferrite nanopowders, MSc Thesis, Semnan University, 2014. [21] Mohamadiyan, F., Investigating of BiFeO3multiferroicpowders properties with co-doped of La and Sm, MSc Thesis, Semnan University, 2015. [22] Rahimi Leraki, M., Effect of addition of Mn and Co elements on the structural, magnetic, electrical and optical properties of BiFeO3 nanoparticles by the sol-gel method", MSc Thesis, Shahid Chamran University of Ahvaz (2017). [23] Lotey G.S., and Verma N.K., Multiferroism in rare earth metals-doped BiFeO3 nanowires, Superlattices and Microstructures, 60, 60-66, 2013. [24] Sarkar K., Mukherjee S., Mukherjee S., Structural, electrical and magnetic behaviour of undoped and nickel doped nanocrystalline bismuth ferrite by solution combustion route, Processing and Application of Ceramics, 9, 53-60, 2015. [25] Durai S. V., Kumar E., Muthuraj D., Jothy V. B., Investigation on Electrical and Structural Properties of Manganese Dioxide Nanoparticles, Journal of Nano-and Electronic Physics, 12, 03011, 2020. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 590 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 540 |
||