بخشی از مقاله
چکیده
نانوذرات فریت مغناطیسی - فریت کبالت، فریت نیکل و فریت روي - به روشی ساده و بدیع ساخته شدند. از کلیه نمونه ها طیف XRD گرفته شد و اندازه ذرات در مرتبه نانومتر بدست آمد. از نتایج آزمایشات معلوم شد که نمونه هاي ساخته شده ابر پارامغناطیس هستند.
مقدمه
مواد مغناطیسی حجمی شامل چند حوزه مغناطیسی است که خواص مغناطیسی آنها توسط شکل، ساختار و حرکت حوزههاي مغناطیسی، تحت تاثیر دما و میدان مغناطیسی مشخص میگردد. مغناطش در داخل هر حوزه یکنواخت است، اما از یک حوزه به حوزه دیگر که دیوارهها جداکننده حوزهها هستند، تغییر میکند. با کم شدن ابعاد یک جسم مغناطیسی، اندازه حوزهها نیز کاهش مییابد و ساختار آنها نیز ممکن است بر حسب پهناي دیواره حوزهها و ساختار دیواره تغییر کند. در حالتی که اندازه ذره به یک اندازه بحرانی میرسد، در آن شرایط ماده مغناطیسی تنها شامل یک تک حوزه میشود.
اندازه بحرانی - شعاع - Rc براي تشکیل حوزه توسط کیتل تخمین زده شده است.[1] این اندازه به مغناطش خودبخودي - Ms - ، ثابت ناهمسانگردي - K - و ثابت انرژي تبادلی - A - ، طبق معادله زیر بستگی دارد. اندازه بحرانی براي مواد مغناطیسی از مرتبه 10- 80nm است. یک ذره مغناطیسی کوچک، کمتر از اندازه بحرانی ترجیح میدهد که در امتداد یکی از محورهاي آسان ناهمسانگردي آن مغناطیده شود. اگر اندازه ماده مغناطیسی زیر اندازه بحرانی باشد، ماده مغناطیسی می تواند تکحوزه شود.
با کاهش بیشتر اندازه، انرژي ناهمسانگردي مغناطیسی بیشتر کاهش مییابد و ممکن است این انرژي آنقدر کم گردد که قابل مقایسه یا حتی کمتر از انرژي گرمایی - KBT - گردد. در نتیجه، سد انرژي براي عکس مغناطش ممکن است غالب شود و گشتاور مغناطیسی تغییر کند که در این حالت شبیه تک اسپین در پارامغناطیس-ها عمل میکند. در نتیجه اسپینها درون یک ذره تک حوزه با همدیگر زوج میگردند که منجر به تشکیل ابراسپین با یک گشتاور نسبتا زیاد براي یک ذره میشود. این پدیده ابرپارامغناطیس نامیده میشود.
بههمریختگی و آشفتگی توسط افت و خیزهاي گرمایی ایجاد میگردد که این بههمریختگی و آشفتگی میتواند به اندازه و شکل نانوذرات مغناطیسی حساس باشد. این رفتار، متفاوت از خواص مغناطیسی نمونه همتاي آن در اندازه غیرنانو است. امکان به کاربردن ذراتی با اندازه نانو در خیلی از رشتهها، از قبیل ذخیرهسازي اطلاعات مغناطیسی، حس- گرهاي GMR، یخچالهاي magnetocaloric، magnetoelectric، - magnetic MRI Resonance imaging - آن را به لحاظ صنعتی کاربردي کرده است.
شکل :1 شکل بلوري سلول واحد ساختار فریت اسپینلی.
از جمله فریتهاي اسپینلی مورد بررسی فریت نیکل، کبالت و روي هستند.این دسته از فریتها در بین مواد اسپینلی داراي کاربرد فراوانی هستند، زیرا خواص مغناطیسی و الکتریکی بسیار متنوعی دارند.
