Структурные и магнитные исследования допированного Tb3+ феррита цинка, полученного методом автовзгорания геля
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-2-254-263
Аннотация
Статья посвящена исследованию влиянии введения Tb3+ на свойства феррита цинка. ZnTbxFe(2-x)O4 (x = 0, 0,025, 0,05, 0,075, 0,1, 0,125 и 0,15) получали методом автосжигания геля. Все полученные образцы подвергались термообработке при температуре 400°С в течение 4 часов. Структура и свойства были изучены с помощью методов рентгеновской дифракции, ИК- и УФ-спектроскопии и вибрационной магнитометрии. Методом рентгеновской дифракции показано образование нанокристаллов феррита цинка со структурой шпинели. Для исследования магнитных свойств образцов использовался вибрационный магнитометр. Установлено, что с увеличением содержания Tb3+ в системе приводит к уменьшению коэрцитивной силы и увеличению намагниченности насыщения. Нанокристаллический феррит цинка, легированный Tb3+, демонстрирует ферримагнитные свойства. Анализ методом ИК-спектроскопии показывает наличие двух полос, относящихся к колебаниям связи металла-кислород в тетраэдрическом и октаэдрическом окружении - при 320 см-1 и 450 см-1.
Об авторах
Ш. Г. Джамдаде
Nowrosjee Wadia College
Индия
Индия
П. С. Тамбаде
Commerce and Science College
Индия
Индия
С. М. Ратод
Abasaheb Garware College
Индия
Индия
Список литературы
1. Hu J.Y., Liu X.S., Kan X.C., Feng S.J., Liu C.C., Wang W., Rehman K.M.U., Shazed M., Zhou S.Q., Wu Q.Y. Characterization of texture and magnetic properties of Ni05Zn05TixFe2 xO4 spinel ferrites. J. Magn. Magn. Mater., 2019, 489, 165411.
2. Li L.Z., Zhong X.X., Wang R., Tu X.Q., Peng L. Structural and magnetic properties of Co-substituted NiCu ferrite nanopowders. J. Magn. Magn. Mater., 2017, 433, P. 98–103.
3. Kokare M.K., Jadhav N.A., Kumar Y., Jadhav K.M., Rathod S.M. Effect of Nd3+ doping on structural and magnetic properties of Ni05Co05Fe2O4 nanocrystalline ferrites synthesized by sol-gel auto combustion method. J. of Alloys and Compounds, 2018, 748, P. 1053 1061.
4. Kokare M.K., Jadhav N.A., Singh V., Rathod S.M. Effect of Sm3+ substitution on the structural and magnetic properties of NiCo nanoferrites. Optics and Laser Technology, 2019, 112, P. 107–116.
5. Gao Y., Wang Z., Pei J.J., Zhang H.M. Structure and magnetic properties correlated with cation distribution of Ni05 xMoxZn05Fe2O4 ferrites prepared by sol-gel auto-combustion method. Ceram. Int., 2018, 44, P. 20148–20153.
6. Rekorajska A., Cichowicz G., Cyranski M.K., Grden M., Pekala M., Blanchard G.J., Krysinski P. Synthesis and Characterization of Tb-Doped Nanoferrites. Chem. Nano Mat., 2018, 4, P. 231–242.
7. Rehman A.U., Morley N.A., Amin N., Arshad M.I., Nabi M.A., Mahmood K., Iqbal F. Controllable synthesis of La3+ doped Zn05Co025Cu025Fe2 xLaxO4 (x = 00, 00125, 0025, 00375, 005) nano-ferrites by sol-gel auto-combustion route. Ceram. Int., 2020, 46 (18A), P. 29297–29308.
8. Awati V., Badave K., Bobade D. Effect of Tb3+ substitution on structural, optical and magnetic properties of NiCuZnFe2O4 prepared by sol-gel route. Indian J. of Physics, 2022, 96 (1), P. 89–101.
9. Bulai G., Diamandescu L., Dumitru I., Gurlui S., Feder M., Caltun O.F. Effect of rare earth substitution in cobalt ferrite bulk materials. J. Magn. Magn. Mater., 2015, 390, P. 123–131.
10. Hussain K., Amin N., Arshad M.I. Evaluation of structural, optical, dielectric, electrical, and magnetic properties of Ce3+ doped Cu05Cd025Co025Fe2 xO4 spinel nano-ferrites. Ceram. Int., 2021, 47, P. 3401–3410.
11. Kumar K.V. Tunable optical bandgap of gadolinium substituted nickel-zinc ferrite nanoparticles-effect of calcination temperature on its optical parameters. Advances in Materials Physics and Chemistry, 2022, 12, P. 33–45.
12. Rathod S.M., Deonikar V.G., Mirage P.P. Synthesis of Nano-Sized Cerium Doped Copper Ferrite, Their Magnetic and Optical Studies. Adv. Sci. Lett., 2016, 22, P. 964–966.
13. Ghodake J.S., Kambale R.C., Shinde T.J., Maskar P.K., Suryavanshi S.S. Magnetic and microwave absorbing properties of Co2+ substituted nickel–zinc ferrites with the emphasis on initial permeability studies. J. Magn. Magn. Mater., 2016, 401, P. 938–942.
14. Kumar R., Kumar H., Singh R.R., Barman P.B. Variation in magnetic and structural properties of Co-doped Ni–Zn ferrite nanoparticles: a different aspect. J. Sol-Gel Sci. Technol., 2016, 78, P. 566–575.
15. Bhame S.D., Joy P. Magnetoelastic properties of terbium substituted cobalt ferrite. Chemical Physics Letters, 2017, 685, P. 465–469.
16. Liu Z., Peng Z., Lv C., Fu X. Doping effect of Sm3+ on magnetic and dielectric properties of Ni–Zn ferrites. Ceram. Int., 2017, 43, P. 1449–1454.
17. Li L.Z., Zhong X.X., Wang R., Tu X.Q. Structural, magnetic and electrical properties of Zr-substitued NiZnCo ferrite nanopowders. J. Magn. Magn. Mater., 2017, 435, P. 58–63.
18. Kabbur S.M., Waghmare S.D., Nadargi D.Y., Sartale S.D., Kambale R.C., Ghodake U.R., et al. Magnetic interactions and electrical properties of Tb3+ substituted NiCuZn ferrites. J. Magn. Magn. Mater., 2019, 473, P. 99–108.
19. Slimani Y., Almessiere M.A., G¨ uner S., Tashkandi N.A., Baykal A., Sarac M.F., Nawaz M.U., Ercan I. Calcination effect on the magneto-optical properties of vanadium substituted NiFe2O4 nanoferrites. J. Mater. Sci.: Mater. Electron, 2019, 30 (10), P. 9143–9154.
20. Slimani Y., Almessiere M.A., G¨ uner S., Kurtan U., Shirsath S.E., Baykal A., Ercan I. Magnetic and microstructural features of Dy3+ substituted NiFe2O4 nanoparticles derived by sol-gel approach. J. Sol-Gel Sci. Technol., 2020, 95 (1), P. 202–210.
21. Hua J., Maa Y., Kana X., Liua C., Zhanga X., Rao R., Wanga M., Zheng G. Investigations of Co substitution on the structural and magnetic properties of Ni–Zn spinel ferrite. J. Magn. Magn. Mater., 2020, 513, 167200.
22. Devi H.F., Thoithoi Devi K., Singh T.D. Synthesis, characterization, optical and electrical properties of citrate mediated terbium doped ZnO nanoparticles for multifunctional applications. Integrated Ferroelectrics, 2020, 204, P. 81–89.
23. Deonikar V.G., Kulkarni V.D., Rathod S.M., Kima H. Fabrication and characterizations of structurally engineered lanthanum substituted nickel cobalt ferrites for the analysis of electric and dielectric properties. Inorganic Chemistry Communications, 2020, 119, 108074.
24. Skoog D.A., Holler E.J.F., Crouch S.R. Principles of Instrumental Analysis. Thomson Books Company Limited, 2007.
25. Smit J. Magnetic Properties of Materials. McGrawHill Book Company, New York, 1971.
Рецензия
Для цитирования:
Джамдаде Ш.Г., Тамбаде П.С., Ратод С.М. Структурные и магнитные исследования допированного Tb3+ феррита цинка, полученного методом автовзгорания геля. Наносистемы: физика, химия, математика. 2023;14(2):254-263. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-2-254-263
For citation:
Jamdade Sh.G., Tambade P.S., Rathod S.M. Structural and magnetic study of Tb3+ doped zinc ferrite by sol-gel auto-combustion technique. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2023;14(2):254-263. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-2-254-263
Просмотров:
9
Послать статью по эл. почте 