Sol-Jel Metodu ile Hazırlanmış Nikel Katkılı Zno Nanotozların Manyetik Özelliklerinin İncelenmesi

Investigation of Magnetic Properties of Nickel Doped Zno Nanoparticles Via Sol-Gel Method

Özet

Bu çalışmada, Nikel katkılı Zn0.95Ni0.05O nano tozları sol-jel sentez metodu kullanılarak hazırlanmış ve karakterize edilmiştir. Nikel katkılı ZnO nanotozlarının kristal yapıları X-Işını Kırınımı (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM) teknikleriyle incelenmiş olup, katkılanmış ZnO nano parçacıkların NiO safsızlık pikiyle birlikte altıgen wurtzite yapıda olduğu görülmüştür. Elde edilen örneklerin manyetik özellikleri, Fiziksel Özellikleri Ölçme Sistemi (PPMS) aracılığıyla belirlenmiştir. ZnNiO nanotozlarının sabit bir manyetik alan altında (FC) ve herhangi bir manyetik alan olmaksızın soğutma (ZFC) ölçümleri yapılarak mıknatıslanmanın sıcaklıkla değişimi incelenmiştir. Bu çalışmada, farklı ön ısıl işlem süresinin kristal yapıdaki kusurların sayısında meydana getireceği değişimi ve dolayısıyla manyetizasyondaki değişim oda sıcaklığında incelenmiştir. Ayrıca farklı sıcaklıklarda manyetik alana (H) bağlı olarak mıknatıslanmadaki (M) değişim ölçümleri yapılmıştır. Oda sıcaklığındaki PPMS sonuçlarından, örneklerin ferromanyetik davranış sergiledikleri görülmüştür. Ayrıca Elektron Spin Rezonans (ESR) ya da diğer bir deyişle Elektron Paramagnetik Rezonans (EPR) tekniği kullanılarak oda sıcaklığında Zn0.95Ni0.05O nano tozlarının manyetik davranışları hakkında ilave sonuçlar elde edilmiştir.

Abstract

In this study, Ni-doped ZnO nano powders were synthesized by the sol-gel technque. Crystallite structureof the Ni-doped ZnO nanopowders was investigated by employing of X-ray diffraction (XRD) andscanning electron microscopy (SEM) technique. The measurements obtained from XRD and SEM showthat the Ni-doped ZnO has wurtzite structures with NiO secondary phases. Physical propertiesmeasurement system (PPMS) was used to investigate magnetic properties of the Zn0.95Ni0.05Onanoparticles. The variation of magnetization due to the effect of temperature for all samples wasinvestigated by the zero field cooling (ZFC) and the field cooling (FC). In this study, the change in themagnetization due to the different pre-heated time was investigated at room temperature. Themagnetization (M) versus applied field (H) study was performed at different temperatues. The outcomesof the PPMS measurements indicated that the Ni-doped ZnO samples showed ferromagnetic behaviour atroom temperature. Electron Spin Resonance (ESR) or known as Eletctron Paramagnetic Resonance (EPR) technique was also used to obtain the additional results about the magnetic behaviour of the Zn0.95Ni0.05Onano samples at room temperature.