مطالعهی اثر ناهمسانگردی مغناطوبلوری روی ویژگیهای ساختاری و مغناطیسی نانوذراتxO۴ - CoxFe۳
عنوان اصلي به زبان ديگر
Investigation of the effect of magnetocrystalline anisotropy on structural and magnetic properties of CoxFe۳-xO۴ nanoparticles
نام نخستين پديدآور
/هاجر جلیلی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: فیزیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
نام توليد کننده
، افشار
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۰۸ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
ارشد
نظم درجات
فیزیک، گرایش نانو
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۰۶/۱۹
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در سالصهای اخیر، نانوفناوری تحول عظیمی در زمینهصهای مختلف، از جمله الکترونیک، اپتیک، علم مواد و همچنین پزشکی ایجاد نموده است .در این میان، نانو ذرات مغناطیسی به علت ویژگیصهای شیمیایی و فیزیکی منحصر به فردشان، به عنوان نامزدهای قدرتمند برای کاربردهای پزشکی شناخته شدهصاند .نانوذرات مگنتیت با فرمول شیمیاییFe۳O۴ ، شناختهصشدهصترین ماده مغناطیسی برای کاربردهای پزشکی به شمار می آید .تحقیقات نشان میصدهد که آلایش یونصهای ناهمسانگرد کبالت اثر مهمی روی ویژگیصهای نانوذرات مگنتیت میصگذارد که این اثرات میصتواند در کاربردهای پزشکی این نانوذرات اهمیت ویژهصای داشته باشند .از اینرو در این تحقیق، نانوذرات مگنتیت آلایش یافته با عنصرکبالتxO۴) - (CoxFe۳با استفاده از روش همصرسوبی به طور موفقیتصآمیزی تهیه شدند .در بخش اول این تحقیق، تأثیر آلایش مقادیر مختلف یونصهای کبالت بر روی ویژگیصهای ساختاری و مغناطیسی نانوذرات Fe۳O۴ از طریق مشخصهصیابیصهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت .عدم وجود فاز ناخالصی و تشکیل نانوذرات بلوری با ساختار اسپینلی مکعبی توسط الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) و تحلیل ریتولد تأیید شد .با جاینشانی یونصهای کبالت به جای یونصهای آهن در ساختار مگنتیت، به دلیل متفاوت بودن شعاع یونصهایصکبالت و آهن، جابهصجایی جزئی به سمت زاویهصهای کوچکصتر در مکان قلهصهای الگوی XRD مشاهده شد .ویژگی-های مغناطیسی نمونهصها با استفاده از دستگاه مغناطشصسنج نمونهصی ارتعاشی (VSM) مورد مطالعه قرار گرفت .بررسی منحنیصهای مغناطش نمونهصها نشان داد که با افزایش میزان کبالت، مغناطش به دلیل افزایش اندازهصی بلورکصها افزایش میصیابد .همچنین وادارندگی به دلیل افزایش اندازه بلورکصها و ناهمسانگردی مغناطیسی نمونهصها یک افزایش قابلصتوجه نشان داد .تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانیSEM) - (FEنشان داد که نانوذرات کلوخهصای بوده که بیانگر حضور برهمکنشصهای قوی بین نانوذرات است .ازاینرو، به طور ویژه برهمکنشصهای بین ذرهصای نمونهصها با استفاده از منحنیصهای هنکل مورد مطالعه قرار گرفت، که برای نانوذراتxO۴ - CoxFe۳به ندرت در منابع دیگر بررسی شده است .نتایج این مطالعات نشان داد که برهمکنشصهای دوقطبی دوقطبی در تمامی نمونهصها حاکم است .یکی از ویژگیصهای جالب نانوذرات مغناطیسی توانایی تولید گرما تحت یک میدان مغناطیسی AC است، که موجب میصشود آنصها گزینهصی مناسبی برای درمان سرطان به روش گرمادرمانی) هایپرترمیا (باشند .ناهمسانگردی مغناطیسی یکی از مهمصترین کمیتصهای است که به شدت روی بازده گرمایی مجموعهصای از نانوذرات تأثیر میصگذارد .از آنجاییکه مطالعات متفاوتی در مورد اثر ناهمسانگردی مغناطیسی روی بازده گرمایی سیستمی از نانوذرات تحت یک میدان مغناطیسی AC وجود دارد .از اینرو، در این تحقیق این موضوع با جزئیات بیشتری بررسی گردید .نتایج نشان داد که بازده گرمایی Fe۳O۴ تقریبا چهار برابر بزرگتر از فریت CoFe۲O۴ است .این مساله به دامنهصی پایین میدان اعمالی در مقایسه با میدان وادارندگی (Hc) نمونهصها ربط داده شد
متن يادداشت
In the recent years, nanotechnology has revolutionized various fields such as electronics, optics, materials science as well as medicine. Meanwhile, magnetic nanoparticles have been identified as powerful candidates for medical applications, due to their unique chemical-physical properties. Magnetite nanoparticles with the chemical formula of Fe3O4 is the most well-known magnetic material for medical applications. Researches show that doping of the anisotropic cobalt ions has an important effect on the properties of magnetite nanoparticles, which can have special importance in the medical applications of these nanoparticles. Hence, in this project, the cobalt-substituted magnetite (CoxF3-xO4) nanoparticles were prepared successfully by using co-precipitation method. In the first part of this project, the effect of Co-doping level on the structural and magnetic properties of Fe3O4 nanoparticles was investigated by different characterizations. The phase purity and the formation of crystalline nanoparticles with cubic spinel structure were confirmed by the X-ray diffraction (XRD) patterns and Rietveld refinement. The XRD patterns showed a partial shift in the peak positions towards lower angles with replacing cobalt ions instead of iron ions in the magnetite structure due to different radius of the cobalt and iron ions. The magnetic properties of the samples were studied using vibrating sample magnetometer (VSM) system. Investigating the magnetization curves of the samples showed magnetization increases with increasing cobalt content due to increasing the crystallites size. Also, the coercivity showed a remarkable increase because of the increase of the crystallites size and magnetic anisotropy of samples. The images of the field emission scanning electron microscope (FE-SEM) showed that the nanoparticles are aggregated, which indicate the presence of strong interactions between nanoparticles. Hence, in particular, the interparticle interactions of samples was studied by Henkel plots, which for CoxF3-xO4 nanoparicles has rarely investigated in the literature. The results of these studies showed the predominance of dipoledipole interactions for all samples. One of the interesting properties of the magnetic nanoparticles is the ability to generate heat under an AC magnetic field, making them appropriate candidates for hyperthermia cancer therapy method. The magnetic anisotropy is one of the most important parameters which strongly affect the heating efficiency of a system of nanoparticles. There are different studies on the effect of magnetic anisotropy on heating efficiency of a system of nanoparticles under an AC magnetic field. Hence, we were interested to investigate this subject in more detail. Contrary to our expectations, we observed that the heat efficiency of the Fe3O4 is about four times larger than that of CoFe2O4 ferrite, which was attributed to low field amplitude compared with the coercive field (Hc) of samples
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Investigation of the effect of magnetocrystalline anisotropy on structural and magnetic properties of CoxFe۳-xO۴ nanoparticles
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )