تهیه مگنتایت (Fe3O4) با نسبت نااستوکیومتری و تاثیر آن در بیناب رامان در حضور میدان مغناطیسی

نانوذرات Fe3O4 به روش هم رسوبی با نسبت استوکیومتری و نااستوکیومتری در اتمسفر هوا و دمای C ° 78 ساخته شد. بررسی ساختاری نمونه ها توسط الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) انجام شد. خواص مغناطیسی نانو ذرات با استفاده از دستگاه مغناطش سنج شیب نیروی متناوب (AGFM) و ترازوی فارادی بررسی شد. الگوی XRD حاکی از تک فاز بودن نمونه ها و تشکیل فاز مکعبی اسپینل مگنتایت بود. قله های پراش الگوی XRD با کارت مرجع 0866-088-01 مربوط به فاز مگنتایت هم خوانی داشت. دمای کوری برای نمونه نااستوکیومتری با افزایش Fe2+/Fe3+ نسبت به نمونه حجیم (°C585) کاهش می یابد که ناشی از کاهش اندازه نانو ذرات است. با کوچک شدن اندازه ذرات، تعداد برهمکنش های ابرتبادلی بین جایگاه های ساختار بلوری اسپینلی کاهش می یابد و با انرژی گرمایی کمتر نظم اسپین ها برهم زده می شود و گذار فاز فری مغناطیس به پارامغناطیس رخ می دهد. بنابراین با افزایش نسبت کاتیون دو ظرفیتی آهن به کاتیون سه ظرفیتی آن می توان نانو ذراتی با مغناطش اشباع و نیروی وادارندگی مشابه و دمای کوری متفاوت تولید کرد. بررسی بیناب رامان برای هر دو نمونه استوکیومتری و نااستوکیومتری، قله های مشخص مربوط به ساختار مگنتایت را در cm-1 336 و cm-1 490 نشان داد. مقایسه بیناب رامان نمونه ها بعد از اعمال میدان مغناطیسی دلالت بر افزایش تعداد قله ها و ارتفاع قله ها داشت که ناشی از جهت گیری نانو ذرات در راستای میدان مغناطیسی بود.