Low temperature magnetic and dielectric properties of Cr doped Ni-Zn nanoferrites
Cr katkılı Ni-Zn nanoferritlerin düşük sıcaklık manyetik ve dielektrik özellikleri
- Tez No: 342791
- Danışmanlar: PROF. DR. YÜKSEL KÖSEOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Krom (Cr) katkılı Nikel-Çinko (Ni-Zn) ferritler Polietilen glikol (PEG)-yardımlı hidrotermal metotla Ni0.5Zn0.5CrxFe2-xO4 kimyasal formülüne göre başarılı bir şekilde nanoparçacık formunda sentezlenmiştir. Bu kimyasal formülde, Krom ilavesinin parametresi olan x 0,0?dan 0,5?e kadar 0,1?lik artışlarla değiştirilmiştir. Sentezlenen nano-boyutlu ferritlerin yapısal, manyetik ve dielektrik özellikleri FT-IR, XRD, SEM, VSM ve Dielektrik spektrometre teknikleri ile incelenmiştir. Örneklerin kristal boyutu, yüzey morfolojisi, doyum mıknatıslanması, engelleme sıcaklığı, dielektrik sabiti, elektriksel iletkenlik gibi ilgili fiziksel karakteristik parametrelerin hepsi bu deneylerin sonuçlarına göre belirlenmiştir. VSM çalışmaları uygulanan yeterli büyüklükteki manyetik alanlarda (20 kOe) ve 10 K ile 400 K arasında değişen sıcaklıklarda gerçekleştirilmiştir. Nanoparçacıklar genellikle çok küçük koersif alanlarla süperparamanyetik davranış sergilemektedirler. Örneklerin mıknatıslanma özellikleri sıcaklık artışıyla azaldı. Krom katkısı miktarı x=0,0?dan x=0,5?e çıkarken, ilgili mıknatıslanma özelliklerinde azalış gözlemlendi ve bu davranış krom iyonlarının antiferromanyetik özelliğine atfedildi. Ayrıca örneklerin elektriksel özellikleri 1 Hz?den 3 MHz?e kadar olan frekans aralığında ve 293 K?den başlayan 393 K?e kadar 10 K?lik adımlarla artan sıcaklıklarda dielektrik spektroskopi ile saptanmıştır. Dielektrik sabitin frekans ve sıcaklıkla değişimi grafiklerle gösterilmiştir. Bütün örneklerin sıcaklığa ve frekansa bağlı iletkenlik davranışı figürlerle sergilenmiştir. İletkenlik davranışı beklendiği gibi frekansla birlikte doğru orantılı artmıştır. Bütün örneklerin iletkenlikleri sıcaklıkla doğrusal bir değişim (artış veya azalış) göstermemiştir fakat bazı spesifik sıcaklıklarda maksimum büyüklükler sergilemiştir. Yarıiletken nanoparçacıklar iletkenlikteki en yüksek değerine çıktıktan sonra artan sıcaklıklarda metal özelliği göstermiştir. Dielektrik sabit de sıcaklıkla bazı tepe değerler göstermiştir. Bu tür bir geçiş difüzyon faz geçişi ile açıklanmıştır. Üstüste binen büyük polaron iletkenlik mekanizması bütün örneklerde ortak olarak görülmüştür. Bütün örneklerin dielektrik kayıp tanjant grafikleri genel olarak yük taşıyıcıların zıplama frekansı ile uygulanan harici elektrik alanın frekansı arasındaki rezonansa karşılık gelen maksimum tepeler sergilemiştir.
Özet (Çeviri)
Chromium (Cr) substituted Nickel-Zinc (Ni-Zn) ferrites have been successfully synthesized in the form of nanoparticles by using Polyethylene glycol (PEG)-assisted hydrothermal method according to chemical formula of Ni0.5Zn0.5CrxFe2-xO4. In this chemical formula, the parameter of Cr addition, x was varied from 0.0 to 0.5 by increments of 0.1. Structural, magnetic and dielectric properties of the as synthesized nano-sized ferrites have been investigated by FT-IR, XRD, SEM, VSM and Dielectric spectroscopy techniques. Related characteristic physical parameters of the samples, such as the crystallite size, surface morphology, saturation magnetization, blocking temperature, dielectric constant, electrical conductivity have all been identified by the outcomes of these experiments. VSM studies have been done at sufficient applied magnetic fields strengths (20 kOe) and at temperatures ranging from 10 K to 400 K. Nanoparticles of all compositions generally exhibited superparamagnetic behavior with very small coercive fields. Magnetization properties of the samples decreased with increasing temperature. As chromium doping increased from x=0.0 to x=0.5, corresponding magnetization properties were observed to decrease and attributed to antiferromagnetic property of chromium ion. Additionally, electrical properties of the samples have been determined by dielectric spectroscopy for the frequency range of 1 Hz to 3 MHz and at temperatures starting from 293 K and increasing up to 393 K by steps of 10 K. Dielectric constant?s variation with frequency and temperature has been plotted for every sample. Temperature and frequency dependent conductivity behaviors of all samples have been exhibited by several figures. Conductivity is proportionally increased with frequency as expected. Conductivities of all samples didn?t show linear changes (neither increased nor decreased) with the variation of temperature but revealed maximum magnitudes at some specific temperatures. Semiconducting nanoparticles exhibit metallic property beyond some maxima in conductivity by increasing temperature. Dielectric constant also revealed maxima with temperature variation. Such a transition by temperature is attributed to diffuse phase transition. Overlapping large polaron type of conduction mechanism is found to be common in all samples. In general, dielectric loss tangent plots for all samples revealed peaks that correspond to resonance between hopping frequency of carriers and applied external electric field frequency.
Benzer Tezler
- Molibden katkılı elmas-benzeri karbon filmlerin üretimi, karakterizasyonu ve tribolojik özellikleri
Production, characterization and tribological properties of molybdenum doped diamond-like carbon films
EMRE ALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. KÜRŞAT KAZMANLI
- Fe ve Cr atomları ile katkılandırılmış T1InS2 kristalinde faz geçişleri çevresinde dielektrik ve manyetik özellikler
Dielectric and magnetic properties in the vicinity of phase transitions in T1InS2 crystal doped by fe and cr atoms
ASİYE GONCA ONAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FAİK MİKAİLOV
- Sytnthesis of spinel ferrites with boron addition and characterization of their magnetic and microwave absorbing properties
Boron katkılı spinel ferritlerin sentezi ve manyetik ve mikrodalga özelliklerinin karakterizasyonu
FAZİLET GENÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAUF SÜLEYMANLI
DOÇ. DR. HÜSEYİN SÖZERİ
- Topolojik yalıtkanların ve topolojik süperiletkenlerin manyetik özelliklerinin taramalı uç mikroskopları (TUM) teknikleri ile araştırılması
Investigation of magnetic properties of topological insulators and topological superconductors with integrated probe microscope (SPM) techniques
KÜBRA ÇELİK
Doktora
Türkçe
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZGÜR ÖZER
PROF. DR. AHMET ORAL
- Katkılı NiFe2O4 polimer tabanlı mikrodalga yutucuların frekans seçici malzeme tasarımı
Frequency selector material design by using microwave absorbers wi̇th doped NiFe2O4 polymmer based
ETHEM İLHAN ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. MESUT KARTAL