عنوان :
ساخت و بررسي خواص ساختاري و مغناطيسي نانو ساختارهاي Co/CoO/Co3O4
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ماده چگال تجربي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده فيزيك
صفحه شمار :
ده،88ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
حسين احمدوند، احمد نوزاد
استاد مشاور :
هادي اسلامي
تاريخ نمايه سازي :
94/1/18
استاد داور :
پرويز كاملي، مهدي رنجبر
چكيده فارسي :
چكيده اثر باياس تبادلي اولين بار در بين سالهاي 6533 7533 توسط ميكلجون و بين در ذرات ريز فرومغناطيس كبالت Co با يك پوستة پادفرومغناطيس اكسيد كبالت CoO كشف شد اين اثر عبارت است از جابجايي حلقه پسماند در راستاي محور ميدان و معمو هنگامي ال رخ ميدهد كه يك ساختار با فصل مشترك FM AFM را در حضور يك ميدان مغناطيسي خارجي تا دماي پايينتر از دماي نيل فاز پادفرومغناطيس سرد كنيم از زمان كشف اين پديده تحقيقات بسياري جهت جستجو و فهم اين پديده در ساختارهاي مختلف از قبيل هسته پوسته دواليهاي ها و مواد غيرهمگن انجام شده است اثر باياس تبادلي به طور گسترده براي ساختارهاي Co CoO گزارش شده است و در مورادي كمي براي اليههاي نازك 4 Co Co3O گزراش شده است اين اثر همچنين در نانوذرات 4 Co3O مشاهده شده است كه قسمت فرومغناطيس آن را به اثرات سطحي نانوذرات يا نانوسيمها نسبت ميدهند در اين پژوهش ما اثر باياس تبادلي را براي نانوساختارهايي كه داراي هر دو فاز پادفرومغناطيس CoO و 4 Co3O گزارش ميكنيم نانوذرات كبالت اكسيد كبالت با استفاده از استات كبالت و پلي وينيل استات به عنوان پيشماده و بازپخت در دماي بين 441 446 درجه سانتيگراد ساخته شدند مشخصهيابي ساختاري مواد ساخته شده با استفاده از تحليل XRD و تحليل گرانيسنجي TG DSC انجام گرفت همچنين ريختشناسي و توزيع اندازة ذرات با استفاده از TEM مورد مطالعه قرار گرفت اندازهگيريهاي مغناطيسي بر روي مواد نيز توسط اسكوئيد SQUID انجام گرفت نمونة دماي پايين 144 C از فازهاي Co و CoO و 4 Co3O تشكيل شده است در حالي كه نمونه دماي باالتر 644 C تنها از فاز 4 Co3O تشكيل شده است اثر باياس تبادلي در تمام نمونهها مشاهده ميشود اثر باياس تبادلي در نمونه 144 C دز زير دماي 412 كلوين دماي قفلشدگي فاز CoO مشاهده ميشود در حالي كه براي نمونههاي با دماي بازپخت باالتر در زير دماي 51 كلوين زير دماي نيل فاز 4 Co3O مشاهده ميشود در اين پژوهش نقش CoO و 4 Co3O در خواص مغناطيسي ساختارهاي كبالت اكسيد كبالت و و سازوكار حاكم بر اثر باياس تبادلي مورد مطالعه قرار گرفته است
چكيده انگليسي :
Synthesis and study of structrul and magnatic properties of Co CoO Co3O4 nanostructures Seyed reza safdari Reza safdari65@gmail com Date of submission 2014 9 22 Department of Physics Isfahan University of Technology Isfahan Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Ahmad Nozad Golikand anozad@aeoi org ir Hosein Ahmadvand Ahmadvand@cc iut ac irAbstract Exchange bias effect was first discovered in 1956 1957 by Meiklejohnand Bean in fineferromagnetic FM Co particles with a shell of antiferro magnetic AFM CoO This effectis the shift of hysteresis loop along thefield axis and usually appears when FM AFM hybridsystem is cooled below the AFM Neel temperature in the presence of an external magneticfield Since its discovery extensive research has been devoted to exploring andunderstanding the exchange bias in many different systems such as bilayers core shellnanoparticles and inhomogeneous materials The exchange bias effect has been extensivelyreported in Co CoO and rarely reported in Co Co3O4 bilayer thin film This effect has beenalso observed in Co3O4 nanostructures in which the FM part comes from theparticles nanowires surface In this study we report the exchange bias in a nanostructurecontaining the both AFM cobalt oxides CoO and Co3O4 Co Cobalt Oxide nanoparticleswere synthesized using a mixture of cobalt acetate and polyvinyl acetate as precursorsfollowed by heating between 300 600 C The structural characterization was performed byX ray powder diffraction XRD and TG DSC The morphology and particle sizedistribution were determined from transmission electron microscopy TEM magneticmeasurements were carried out using a superconducting quantum interference device SQUID Quantum Design magnetometer The lower temperature sample 300 C iscomposed of Co CoO and Co3O4 while the higher temperature synthesis sample onlycontains Co3O4 All the samples exhibit exchange bias effect The exchange bias is observedbelow 204 K below the CoO blocking temperature for the sample prepared at lowertemperature 300 C while for other samples 350 600 C the effect is observed below 35K below the Neel temperature of Co3O4 TN 40 K The roles of CoO and Co3O4 on themagnetic properties and the mechanisms governing exchange bias effect have beendiscussed
استاد راهنما :
حسين احمدوند، احمد نوزاد
استاد مشاور :
هادي اسلامي
استاد داور :
پرويز كاملي، مهدي رنجبر
