پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > فيزیک و مهندسی هسته ای > مقطع دکتری > سال 1403
پدیدآورندگان:
میلاد کرم زاده جهرمی [پدیدآور اصلی]، مرتضی ایزدی فرد[استاد راهنما]، محمد ابراهیم قاضی[استاد راهنما]
چکیده: در این پژوهش ابتدا نانوذرات La1-xAxMnO₃، BaTiO₃ و نانوکامپوزیت‌های La1-xAxMnO₃–BaTiO₃ با غلظت‌های مختلف Sr و Ba سنتز شدند و سپس خواص فیزیکی آن ها مورد مطالعه قرار گرفتند. نانوذرات La1-xSrxMnO₃ با مقادیر مختلف (5/0 و 4/0 ,3/0 ,2/0 = x) به روش سل-ژل و با استفاده از پیش‌ماده‌های استات فلزی سنتز شدند. تحلیل پراش پرتو ایکس (XRD) این نمونه ها نشان داد که با افزایش دمای بازپخت از C 650 به C 950، فاز لوزی‌رخ تک‌فاز با بلورینگی بالا و اندازه بلورک در محدوده 10 تا 78 نانومتر تشکیل می شود. بررسی تصاویر FESEM نشان داد که این نانوذرات دارای شکل‌های کروی و چندضلعی برای غلظت‌های مختلف Sr هستند. خواص مغناطیسی این نانوذرات نیز بررسی شد و نتایج نشان داد که تمامی نمونه‌ها رفتار فرومغناطیسی دارند. مغناطش اشباع با افزایش مقدار Sr کاهش یافت، در حالی که میدان وادارندگی افزایش یافت. این تغییرات به‌خوبی نشان‌دهنده تأثیر غلظت Sr در خواص مغناطیسی نانوذرات است. در ادامه، نانوذرات BTO به روش سل-ژل سنتز شدند و الگوی پراش پرتو ایکس آن ها تشکیل فازچهار گوشی BTO را نشان داد. این نانوذرات دارای گاف انرژی eV 1/3 بودند که برای کاربردهای اپتوالکترونیکی بسیار مناسب هستند. همچنین، خواص دی‌الکتریک نانوذرات BTO در فرکانس‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. بررسی رفتار ثابت دی‌الکتریک حقیقی در فرکانس‌های پایین، بزرگ و در فرکانس‌های بالا، کاهش را نشان می دهد. این ویژگی‌ها به قطبش سطحی و مدل ماکسول-واگنر نسبت داده شد. همچنین در این کار نانوکامپوزیت‌های La₁₋ₓSrxMnO₃–BaTiO₃ با غلظت‌های مختلف استرانسیوم (5/0 و 4/0 ,3/0 ,2/0 = x) از طریق مخلوط کردن و فشرده‌سازی در دمای بالا تهیه شدند. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد که در این نانوکامپوزیت‌ها فازهای پروسکایت LSMO و BTO به طور مستقل تشکیل می شوند. خواص نوری و مغناطیسی نانوکامپوزیت‌ها نشان داد که با افزایش غلظت Sr، مغناطش اشباع کاهش یافته و میدان وادارندگی افزایش می‌یابد. در بررسی خواص دی‌الکتریک نانوکامپوزیت‌ها، مشاهده شد که ثابت دی‌الکتریک در فرکانس‌های پایین، افزایش و در فرکانس‌های بالا، کاهش می‌یابد. به طور کلی، نانوکامپوزیت 60La₀.₇Sr₀.₃MnO₃–40BaTiO₃ به‌عنوان نمونه بهینه با خواص دی‌الکتریکی بسیار خوب و اتلاف دی‌الکتریک پایین شناسایی شد. در ادامه کار، نانوکامپوزیت‌های (1-y)La₀.₇Sr₀.₃MnO₃–yBaTiO₃ با مقادیر مختلف BTO (40، 60 و 80 درصد وزنی) تهیه شدند. بررسی نتایج نشان داد که با افزایش مقدار BTO، مغناطش اشباع کاهش و ثابت دی‌الکتریک افزایش می‌یابد. در این میان، نانوکامپوزیت 40La₀.₇Sr₀.₃MnO₃–60BaTiO₃ به دلیل ثابت دی‌الکتریک بزرگ، اتلاف دی‌الکتریک کم و خواص مغناطیسی مطلوب‌تر به‌عنوان ترکیب بهینه انتخاب شد و تأثیر جایگزینی Sr با Ba در ترکیب LSMO مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج نانوکامپوزیت 40La₀.₇Ba₀.₃MnO₃–60BTO با نمونه مشابه مبتنی بر Sr نشان داد که جایگزینی Ba باعث بهبود خواص مغناطیسی و دی‌الکتریکی نمی‌شود، بلکه عملکرد کلی نانوکامپوزیت را کاهش می‌دهد. نتایج این پژوهش نشان داد که نانوکامپوزیت 40La₀.₇Sr₀.₃MnO₃–60BTO به دلیل ثابت دی‌الکتریک بزرگ، اتلاف دی‌الکتریک کم و ویژگی‌های مغناطیسی بهینه، مناسب‌ترین گزینه برای کاربردهای الکترونیکی و چندفروئی است.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#نانوذرات La1-xSrxMnO₃ #نانوذرات باریم تیتانات #نانوکامپوزیت La1-xSrxMnO₃–BaTiO₃ #La0.7Sr0.3MnO₃–BaTiO₃ #سل-ژل #خواص نوری #خواص مغناطیسی #خواص دی‌الکتریکی.
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)