Вплив вмісту гадолінію на магнітні та структурні характеристики наночастинок NFGO

  • Сара Дурга Бхавані Факультет хімії, державний коледж Раджендранагар, округ Рангаредді, Телангана, Індія; Департамент хімії, Інститут технології та менеджменту Ганді, Хайдарабад, Телангана, Індія
  • К. Віджая Кумар Факультет фізики, JNTUH Університетський інженерний коледж Джагтіал, Начупаллі (Кондагату), Округ Джагтіал, Телангана, Індія https://orcid.org/0000-0001-6160-8632
  • А.Т. Рагхавендер Факультет фізики, Міжнародна школа технологій і наук для жінок, Раджамахендраварам, Східний Годаварі, Андхра-Прадеш, Індія
  • Дж. Арут Челвейн Магнітна група, Лабораторія оборонних металургійних досліджень, Канчанбаг, Хайдарабад, Телангана, Індія
  • Б. Пурна Чандра Рао Департамент хімії, Інститут технології та менеджменту Ганді, Хайдарабад, Телангана, Індія https://orcid.org/0000-0001-7266-3338
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-1-27
Ключові слова: наночастинки фериту нікелю, леговані гадолінієм, золь-гель автозгоряння, XRD, SEM і магнітні властивості

Анотація

Для створення наночастинок фериту нікелю, легованого гадолінієм, які мають хімічний склад NiFe2‑xGdxO4 (x = 0,00, 0,010, 0,15, 0,20 і 0,25) було використано золь-гель автоспалювання. Дослідження було зосереджено на тому, як склад Gd+3 вплинув на магнітні властивості та структурні параметри. Магнітні властивості досліджували методом VSM, структурні властивості визначали методами XRD та SEM. XRD-графіки підтвердили встановлення шпінельної феритової фази. Зі збільшенням складу Gd розмір кристалітів і параметр ґратки збільшилися з 21,0288 до 27,04125 нм і 8,3325 до 8,3367Å відповідно. Було також очевидно, як склад Gd+3 вплинув на оцінку зв’язкових кутів і довжин у тетраедричних і октаедричних структурах. Мікрофотографії SEM показали, що всі зерна мали невелику кількість агломерації і що всі синтезовані композиції були однорідними. Встановлено, що діапазон 140,5–176,2 нм є середнім розміром зерна. Використовуючи VSM при 300K, були обчислені такі магнітні параметри, як коерцитивна сила, залишкова намагніченість і намагніченість насичення. Поки склад не становив 0,20, намагніченість насичення та залишкова намагніченість падали з 30,28 emu/g до 15,35 emu/g і з 5,07 emu/g до 3,65 emu/g відповідно. Після цього вони зросли до 34,40 emu/g і 6,52 emu/g відповідно. До складу 0,20 коерцитивна сила була підвищена з 154 до 261 Ое; після цього його знизили до 233 Е.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографія автора

К. Віджая Кумар, Факультет фізики, JNTUH Університетський інженерний коледж Джагтіал, Начупаллі (Кондагату), Округ Джагтіал, Телангана, Індія

Professor of Physics

Посилання

X. Li, J. Wei, K.E. Aifantis, Y. Fun, Q. Feng, F.-Z. Cui, and F. Watari, Journal of Biomedical Materials Research Part A, 104(5), 1285 (2016). http://dx.doi.org/10.1002/jbm.a.35654

K.K. Kefeni, T.A. Msagati, T.T. Nkambule, and B.B. Mamba, Mater. Sci. Eng. C: Mater. Biol. Appl. 107, 110314 (2020). https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.110314

K.K. Kefeni, and B.B. Mamba, Sustainable Materials and Technologies, 23, e00140 (2020). https://doi.org/10.1016/j.susmat.2019.e00140

M.I. Hussain, M. Xia, X.N. Ren, K. Akhtar, A. Nawaz, S.K. Sharma, and Y. Javed, in: Magnetic Nanoheterostructures, (Springer, Cham, 2020), pp. 243-265.

P.B. Kharat, B.S. Sandeep, P.K. Pankaj, and K.M. Jadhav, ACS omega, 5(36), 23378 (2020). https://doi.org/10.1021/acsomega.0c03332

L.B. Tahar, M. Artus, S. Ammar, L.S. Smiri, F. Herbst, M.-J. Vaulay, V. Richard, et al., J. Magn. Magn. Mater. 320, 3242 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2008.06.031

M.M. Rashad, R.M. Mohamed, and H. El-Shall, J. Mat. Proc. Tech. 198(1–3), 139146 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.07.012

S.B. Narang, and K. Pubby, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 519, 167163 (2020), https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2020.167163

K.V. Kumar, Advances in Materials Physics and Chemistry, 12(3), 33 (2022). https://doi.org/10.4236/ampc.2022.123003

V.A. Bharati, S.R. Patade, S. Bajaj, R. Parlikar, A.P. Keche, and V.V. Sondur, Journal of Physics: Conference Series, 1644, (1), 0120005 (2020). https://doi.org/10.1088/17426596/1644/1/012005

N. Soltani, A.B. Syuhada, W.M.M. Yunus, E. Saion, and A. Bahrami, Solid State Comm. 192, 15 (2014). http://dx.doi.org/10.1016/j.ssc.2014.05.002

K.V. Kumar, R. Sridhar, and D. Ravinder, International Journal of Nano-particle Research, 2(6), (2018). https://doi.org/10.28933/ijnr-2018-01-0302

V.S. Puli, S. Adireddy, and C.V. Ramana, J. Alloys and Comp. 644, 470 (2015). http://dx.doi.org/10.1016%2Fj.jallcom.2015.05.031

M. Humayun, H. Ullah, M. Usman, A. Habibi-Yangjeh, A.A. Tahir, C. Wang, and W. Luo, Journal of Energy Chemistry, 66, 314 (2022). https://doi.org/10.1016/j.jechem.2021.08.023

J. Jiang, L. Li, F. Xu, and Y. Xie, Materials Science and Engineering: B, 137(1-3), 166 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.mseb.2006.11.014

J. Jing, L. Liangchao, and X. Feng, Journal of Rare Earths, 25(1), 79 (2007). https://doi.org/10.1016/S1002-0721(07)60049-0

N.C. Sena, T.J. Castro, V.K. Garg, A.C. Oliveira, P.C. Morais, S.W. da Silva, 43(5), 4042 (2017). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.11.155

Z.K. Heiba, M.B. Mohamed, L. Arda, and N. Dogan, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 391, 195 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.05.003

K.R. Krishna, K.V. Kumar, and R. Dachepalli, Advances in Materials Physics and Chemistry, 2, 185 (2012). http://dx.doi.org/10.4236/ampc.2012.23028

K.V. Kumar, and S.D. Bhavani, Science of Sintering, 54(4), 457 (2022). https://doi.org/10.2298/SOS2204457K

A.T. Raghavender, N. Biliškov, and Z. Skoko, Materials Letters, 65(4), 677 (2011). https://doi.org/10.1016/j.matlet.2010.11.071

L.J. Berchmans, R.K. Selvan, and C.O. Augustin, Materials Letters, 58, 1928 (2004). http://dx.doi.org/10.1016/j.matlet.2003.12.008

Z. Yue, J. Zhou, L. Li, X. Wang, and Z. Gui, Materials Science and Engineering: B, 86, 64 (2001). https://doi.org/10.1016/S0921-5107(01)00660-2

V.K. Katrapally, and S.D. Bhavani, Phase Transitions, 95(11), 770 (2022). https://doi.org/10.1080/01411594.2022.2117622

[25] S.D. Bhavani, A.T. Raghavender, K.V. Kumar, and B.P.C. Rao, Eur. Chem. Bull. 12(Special Issue 4), 10479 2023. https://doi.org/10.31838/ecb/2023.12.si4.0572023.22/04/202

V. Patil, S.E. Shirsath, S. More, S. Shukla, and K. Jadhav, Journal of Alloys and Compounds, 488, 199 (2009). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.08.078

M. Kumari, and M.C. Bhatnagar, AIP Conference Proceedings, 2220(1), 110042 (2020). http://dx.doi.org/10.1063/5.0002231

M.A. Yousuf, M.M. Baig, N.F. Al-Khali, M.A. Khan, M.F. Aly Aboud, I. Shakir, and M.F. Warsi, Ceram. Int. 45, 10936 (2019). http://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.02.174

T. Ahmad, S. Khatoon, K. Coolahan, and S. Lofland, Journal of Materials Research, 28, 1245 (2013). https://doi.org/10.1557/jmr.2013.69

R.S. Yadav, I. Kuritka, J. Vilcakova, J. Havlica, L. Kalina, P. Urbanek, M. Machovsky, et al., Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 29, 15878 (2018). https://doi.org/10.1007/s10854-018-9674-z

P.P. Naik, R.B. Tangsali, S.S. Meena, and S.M. Yusuf, Mater. Chem. Phys. 191, 215 (2017). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2017.01.032

Z. Yan, and J. Luo, J. Alloys Compd. 695, 1185 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.08.333

Z. Karimi, Y. Mohammadifar, H. Shokrollahi, Sh.Kh. Asl, Gh. Yousefi, and L. Karimi, J. Magn. Magn. Mater. 361, 150 (2014). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.01.016

Z.K. Heiba, M.B. Mohamed, L. Arda, and N. Dogan, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 391, 195 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.05.003

M.A. Dar, and D. Varshney, J. Magn. Magn. Mater. 436, 101 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2017.04.046

T. Sodaee, A. Ghasemi, and E. Paimozd, Materials Physics and Mechanics, 17, 11 (2013). https://www.ipme.ru/e-journals/MPM/no_11713/MPM117_03_sodaee.pdf

T. Sodaee, A. Ghasemi, E. Paimozd, A. Paesano, and A. Morisako, Journal of electronic materials, 42, 2771 (2013). https://link.springer.com/article/10.1007/s11664-013-2656-2#citeas

K.K. Bamzai, G. Kour, B. Kaur, M. Arora, and R.P. Pant, Journal of magnetism and magnetic materials, 345, 255 (2013). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2013.07.002

M.L. Kahn, and Z.J. Zhang, Applied Physics Letters, 78(23), 3651 (2001). https://doi.org/10.1063/1.1377621

Опубліковано
2024-03-05
Цитовано
Як цитувати
Бхавані, С. Д., Кумар, К. В., Рагхавендер, А., Челвейн, Д. А., & Рао, Б. П. Ч. (2024). Вплив вмісту гадолінію на магнітні та структурні характеристики наночастинок NFGO. Східно-європейський фізичний журнал, (1), 308-314. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-1-27
Номер
№ 1 (2024): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2024 Сара Дурга Бхавані, К. Віджая Кумар, А.Т. Рагхавендер, Дж. Арут Челвейн, Б. Пурна Чандра Рао

Ліцезія Creative Commons

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

    • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
    • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).