SavedAdd your journal

Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2019 / Cilt: 34 Sayı: 2

Islak öğütme yöntemi ile metalik demir ve kobalttan hazırlanmış CoFe2O4 nanoyapılarda doyum manyetizasyonunun yapıya bağlı değişimi

Mehmet Burak Kaynar
Ahmet Toprak
Şadan Özcan
Pages
1101–1108
Publication Date
2019-05-23
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Hesaplanan hacim başına düşen manyetik momentleri öğütme ile birlikte 4.87 µ B ’dan 6.17 µ B ’a artarken, oda sıcaklığı titreşimli örnek manyetometresi (VSM) ölçümleri öğütme süresi arttıkça doyum manyetizasyonunun 125 emu g -1 ’dan 57 emu g -1 ’e düştüğünü göstermiştir.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Nano-kristal kobalt-ferrit örnekler ıslak mekanik öğütme/tavlama yöntemi ile metalik demir ve kobalt kullanılarak hazırlanmıştır. 750 C de tavlanan örnekler, 12 saate kadar kuru öğütme yapılarak, öğütme süresinin yapısal ve manyetik özelliklere etkisi irdelenmiştir.
📊
Key Findings & Data:Sonuçlar tavlanmış örnekte kristalite büyüklüğünün 60 nm olduğunu ve 12 saat kuru öğütmeyle birlikte 12 nm’ye kadar düştüğünü göstermektedir.
💡
Conclusion & Impact:Hesaplanan hacim başına düşen manyetik momentleri öğütme ile birlikte 4.87 µ B ’dan 6.17 µ B ’a artarken, oda sıcaklığı titreşimli örnek manyetometresi (VSM) ölçümleri öğütme süresi arttıkça doyum manyetizasyonunun 125 emu g -1 ’dan 57 emu g -1 ’e düştüğünü göstermiştir.
🔬Design:Araştırma Makalesi
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Kobalt-ferrit · ıslak öğütme · manyetik özellikler

Özet

Nano-kristal kobalt-ferrit örnekler ıslak mekanik öğütme/tavlama yöntemi ile metalik demir ve kobalt kullanılarak hazırlanmıştır. 750 C de tavlanan örnekler, 12 saate kadar kuru öğütme yapılarak, öğütme süresinin yapısal ve manyetik özelliklere etkisi irdelenmiştir. Örneklerin ortalama kristalit büyüklükleri x-ışını toz difraksiyon desenlerinden Rietveld analiz programı (MaudLab) yardımıyla hesaplanmıştır. Sonuçlar tavlanmış örnekte kristalite büyüklüğünün 60 nm olduğunu ve 12 saat kuru öğütmeyle birlikte 12 nm’ye kadar düştüğünü göstermektedir. Ancak örneklerin geçirmeli elektron mikroskobu (TEM) görüntülerinde birleşmeler olmuş nano-kristalitler gözlenmiştir. Rietveld analizleri ayrıca kuru öğütme sırasında oluşan kristal kusurları nedeniyle örneklerdeki mikro-gerilmenin 12 saat kuru öğütmeyle berber 2 x 10 -4 ‘den 1.4 x 10 -3 ’e çıktığı hesaplanmıştır. Co+2 iyonları için elektron bağlanma enerjileri x-ışını foto-elektron tayf-ölçümü (XPS) ile belirlenerek, inversiyon katsayıları belirlenmiş ve hacim başına düşen manyetik momentleri hesaplanmıştır. Hesaplanan hacim başına düşen manyetik momentleri öğütme ile birlikte 4.87 µ B ’dan 6.17 µ B ’a artarken, oda sıcaklığı titreşimli örnek manyetometresi (VSM) ölçümleri öğütme süresi arttıkça doyum manyetizasyonunun 125 emu g -1 ’dan 57 emu g -1 ’e düştüğünü göstermiştir.

🔖

Cite This Article

Kaynar, M. B., Toprak, A., Özcan, Ş. (2019). Islak öğütme yöntemi ile metalik demir ve kobalttan hazırlanmış CoFe2O4 nanoyapılarda doyum manyetizasyonunun yapıya bağlı değişimi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 34 Sayı: 2, 1101–1108. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.460506

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (43)

  1. Fujiwara T, Barium Ferrite Media for perpendicular Recording, IEEE T Magn, 21 (1985) 1480-1485
  2. Pankhurst Q.A., Connolly J., Jones S. K., Dobson J., Applications of magnetic nanoparticles in biomedicine, J. Phys. D: Appl. Phys. 36 (2003) R167–R181
  3. Tirosh E, Shemer G, Markovich G 2006 Optimizing cobalt ferrite nanocrystal synthesis using a magneto-optical probe Chem. Matter. 18 465-70
  4. Yen S. K., Padmanabhan P., Selvan S. T., Multifunctional Iron Oxide Nanoparticles for Diagnostics, Therapy and Macromolecule Delivery, Theranostics, 3 (2013) 986–1003
  5. Tartaj P., Nanomagnets-from Fundamentals physics to biomedicine, Curr. Nanosci. 2 (2006) 43-53
  6. Pankhurst Q A, Connoly J, Jones S K, Dobson J, Applications of magnetic nanoparticles in biomedicine J. Phys. D: Appl. Phys. 36 (2003) R167-81
  7. Ramos A. V., Room temperature spin filtering in epitaxial cobalt-ferrite tunnel barriers Appl. Phys. Lett. 91 (2007) 122107.
  8. Giri A.K., Photomagnetism and structure in cobalt ferrite nanoparticles, Appl. Phys. Lett. 80 (2002) 2341
  9. Martens J.W.D., Peeters W.L., Van Noort H.M., Errnan M., Optical, magneto-optical and mössbauer spectroscopy on Co3+ substituted cobalt ferrite Co2+Fe2−xCo3+xO4(0 ⩽ x ⩽ 2), J. Phys. Chem. Solids 46 (1985) 411-416
  10. Okuno S.N., Hashimoto S., Inomata K., Preferred crystal orientation of cobalt ferrite thin films induced by ion bombardment during deposition, J. Appl. Phys. 71 (1992) 5926
  11. Evtihiev N.N., Economov N.A., Krebs A.R., Zamjatina N.A., Co-ferrite New magnetooptic recording material, IEEE Trans. Magn. 12 (1976), 773
  12. Valenzuela R., Magnetic Ceramics, Cambridge University Press, Cambridge (1994)
  13. Patil K. C., Manoharan S. S., Gajapathy D., Cheremisino N.P., Handbook of Ceramics and Composites, Synthesis and Properties vol. 1, Marcel Dekker Inc., New York (1990)
  14. Costa A.C.F.M., Ni–Zn–Sm nanopowder ferrites: Morphological aspects and magnetic properties, J. Magn. Magn. Mater. 320 (2008) 742
  15. Cullity B. D., Introduction to Magnetic Materials, Wiley, New Jersey (2009)
  16. Haneda K, Morrish A.H., Noncollinear magnetic structure of CoFe2O4 small particles, J. Appl. Phys. 63 (1988) 4258
  17. Goodenough J.B., Loeb A.L., Theory of Ionic Ordering, Crystal Distortion, and Magnetic Exchange Due to Covalent Forces in Spinels, Phys. Rev. 98 (1955) 391
  18. Chinnasamy C.N., Mixed spinel structure in nanocrystalline NiFe2O4, Phys. Rev. B, 63 (2001) 184108
  19. Sebastian M. D. J., Rudraswamy B., Radhakrishna M.C., Mössbauer effect studies and X-ray diffraction analysis of cobalt ferrite prepared in powder form by thermal decomposition method, Bull. Mater. Sci., 26 (2003) 509–515
  20. Maaz K., Mumtaz A., Hasanain S. K., Ceylan A., Synthesis and magnetic properties of cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles prepared by wet chemical route J. Magn. Magn. Mater. 308 (2007) 289-295
  21. Hanh H., Quy O.K., Thuy N.P., Tung L.D., Spinu L., Synthesis of cobalt ferrite nanocrystallites by the forced hydrolysis method and investigation of their magnetic properties Physica B 327 (2003) 382–384
  22. Thang P. D., Rijnders G., Dave H.A. Blank Spinel cobalt ferrite by complexometric synthesis J. Magn. Magn. Mater 295 (2005) 251–256
  23. Bensebaa N, Alleg S., Greneche J.M., Phase transformations of mechanically alloyed Fe–Cr–P–C powders J. Alloys Compd. 393 (2005) 194
  24. Zhang B., Li Z.Q., Synthesis of vanadium carbide by mechanical alloying J. Alloys Compd. 392 (2005) 214
  25. Rico M. M., Greneche J. M., Alcazar G. A. P., Effect of boron on structural and magnetic properties of the Fe60Al40 system prepared by mechanical alloying J. Alloys Compd., 398 (2005) 26-32
  26. Vijay R., Sundaresan R., Maiya M.P., Murthy S.S., Comparative evaluation of Mg–Ni hydrogen absorbing materials prepared by mechanical alloying Int. J. Hydrogen Energy 30 (2005) 501
  27. Varin R.A., Chiu Ch., Structural stability of sodium borohydride (NaBH4) during controlled mechanical milling J. Alloys Compd. 397 (2005) 276–281
  28. Poleti D., Karanovic L., Zdujic M., Jovalekic C., Brankovic Z., Mechanochemical synthesis of γ-Bi2O3 Solid State Sci. 6 (2004) 239
  29. Tsuzuki T., McCormick P., ZnO nanoparticles synthesised by mechanochemical processing Scripta Mater. 44 (2001) 1731
  30. Janot R., Guerard D., One-step synthesis of maghemite nanometric powders by ball-milling J. Alloys Co mpd. 333 (2002) 302
  31. Ozcan S., Kaynar, M. B., Can M. M., Fırat T., Mat. Sci and Eng. B 121 (2005) 278–281
  32. Şimşek T., Akansel S., Özcan Ş., Ceylan A., Synthesis of MnFe2O4 nanocrystals by wet-milling under atmospheric conditions, Cer. Int. 40(2014) 7953–7956
  33. Avar B., Ozcan Ş., Structural evolutions in Ti and TiO2 powders by ball milling and subsequent heat-treatments Cer Int 40 (2014) 11123–11130
  34. Kaynar M. B., Özcan Ş., Shah S. I., Synthesis and magnetic properties of nanocrystalline BaFe12O19 Cer Int 41 (2015) 11257–11263
  35. Eshraghi M., Kameli P., Magnetic properties of CoFe2O4 nanoparticles prepared by thermal treatment of ball-milled precursors Current Applied Physics 11 (2011) 476-481
  36. Sani R., Beitollahi A., Maksimov Y. V., Suzdalev I. P., Synthesis, phase formation study and magnetic properties of CoFe2O4 nanopowder prepared by mechanical milling J Mater Sci 42 (2007) 2126–2131
  37. Manova E., Kunev B., Paneva D., Mitov I., Petrov L., Mechano-Synthesis, Characterization, and Magnetic Properties of Nanoparticles of Cobalt Ferrite, CoFe2O4 Chem. Mater. 16 (2004) 5689-5696
  38. Šepelák V., Baabe D., Litterst F.J., Becker K.D., Structural disorder in the high-energy milled magnesium ferrite J. Applied Physics, 88 (2000), p. 5884
  39. Cedeño-Mattei Y., Perales-Perez O., Uwakweh O. N.C., Show more Effect of high-energy ball milling time on structural and magnetic properties of nanocrystalline cobalt ferrite powders, J. Magn. Magn. Mater, 341 (2013) 17–24
  40. Wang W. P., Yang H., Xian T., Jiang J. L., XPS and Magnetic Properties of CoFe2O4 Nanoparticles Synthesized by a Polyacrylamide Gel Route, Mater Trans 53, (2012) 1586-1589
  41. Wang J., Sun J., Sun Q., Chen Q., One-step hydrothermal process to prepare highly crystalline Fe3O4 nanoparticles with improved magnetic properties, Mater. Res. Bull. 38, 1113-1118 (2003)
  42. Lyubutin I.S., Canted spin structure and the first order magnetic transition in CoFe2O4 nanoparticles coated by amorphous silica J. Magn. Magn. Mater, 415 (2016) 13-19
  43. Peddis D., Interparticle Interactions and Magnetic Anisotropy in Cobalt Ferrite Nanoparticles: Influence of Molecular Coating Chem. Mater. (24) 2012, 1062−1071