Document
Synthesis, structure,magnetic and electronic structure studies of mn/-doped gdfeo eu-doped lafeo and eu/ccr co-doped lafeo
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2017
Language
English
English abstract
Single-phased LaFeO, perovskite-related nanocrystalline particles were synthesized via the prolonged milling of initial oxide reactants (La-03, a-Fe 03). The formation temperature of the resulting perovskite is 400 °C lower than those at which the material is conventionally synthesized. Doping with 30% of Eutions caused a decrease in the average crystallite size; however adding 5% of Cr ions increased the average size slightly. Moreover, the Mössbauer measurements revealed that Fe ions are present in all synthesized samples. The spectrum of Lao 7Euo 3FeO; and Lao EuozFeo 95Cro050; consists of two sextets, indicating the wide distribution of particle sizes which was associated to the collective excitation model. LaFeO3 exhibited exchange bias effect with blocking temperature more than 300 K. The magnetization was found to increase drastically in the case of Lao 7Eur 3FeO3, while the magnetization of Lao 7 Euo 3Feo osCroosO; decreased. The Tight-binding calculations (TB) for energy band of LaFeO3 confirmed the semiconductor propertyGdFeO3 was prepared by milling-assisted solid state reaction. The formation temperature of a single phase was found at 900 °C for 5 h which is lower than those reported using the conventional methods. GdFe-xMn, Oz (y = 0.25, 0.20 and 0.15) was synthesized at different higher temperatures; however a successful doping was limited to some extent to y <0.15. The Rietveld refinements of XRD patterns revealed that the dopant Mn+ ions occupy Fe site. The unit cell volume decreases with increasing Mnt content.The transmission electron micrograph showed the presence of fairly irregular particles in nano scale. The broadened magnetic components in Mössbauer spectra suggest sizedependent hyperfine magnetic field. Also, the magnetization of GdFeO, was found to be 0.25 emu/g and decreased for GdFeo 80 Mno. 150; to reach 0.12 emu/g at room temperature. The zero-field-cooled (ZFC) and field-cooled (FC) magnetizations for doped compound reveal that complex magnetic transitions occur in a temperature around 220 K under constant field at H = 100 Oe.
Description
Thesis
Member of
Resource URL
Arabic abstract
جرى تصنيع جسيمات نانو بلورية المتعلقة بالبيروفسكيت (perovskite) ل ;LaFO أحادية الطور عبر طحن مطول المتفاعلات الأوكسيد الأولية (;0: La2O3, G - Fe ) ، و كانت درجة حرارة تكوين البيروفسكيت الناتج أقل ب C°
400 من تلك التي يتم فيها تصنيع المادة بشكل تقليدي ، وتسبب التطعيم ب 30٪ من أيونات Eu إلى انخفاض متوسط حجم البلورات ، بينما أدت إضافة 5% من أيونات الكروم Cr إلى زيادة متوسط الحجم قليلا ، كما كشفت قياسات المسبور (Missbauer) على أن "Fe هي الأيونات الموجودة في جميع العينات المحضرة ، و تكون طيف كلا من ;Lao 2Euo ; Fe0 و Lao Eun SFeo sCrocos0 من مجموعتين سداسيتين (sextets) اثنتين دالتين على اتساع نطاق التوزيع الأحجام الجسيمات والذي تم نسبة النموذج الإثارة الجماعية (Collective Excitation Model) ، كما أظهر ;LaFe0 تأثير التحيز التبادلي (Exchange Bias Effect) مع درجة حرارة حجب Blocking) (Temperature تزيد عن 300K ، بينما كانت المغناطيسية التي تم العثور عليها في حالة ;Lao 2Euo Fe0 تزداد جذريا ، في حين انخفضت ل Croos0و Lan 2Euo Fe ، وأكدت حسابات الربط المحكم (Tight Binding) النطاق طاقة ;LaFe0 عن امتلاكه لخاصية أشباه الموصلات.تم تحضير ;GdFe0 بواسطة تفاعل الحالة الصلبة بمساعدة الطحن (900 و لمدة خمس ساعات وهي أقل عن تلك المذكورة باستخدام الطرق التقليدية ، كما تم تحضير ;0, y = 0 . 25 , 0 . 20 and 0 . 15 ) GdFelMn milling - assisted solid state reaction) ، و كانت درجة حرارة التشكل للطور الأحادي التي تم العثور عليها هي C°
في درجات حرارة أعلى و مختلفة ؛ إلا أن التطعيم الناجح كان محدودا إلى حد معين يصل إلى 015 > مطابقة ريتفيلد (Rietveld refinements) لأنماط حيود أشعة الإكس (XRD) كشفت عن أن أيونات Mn المطعمة تحتل موقع الحديد ، كما أن حجم الوحدة الخلوي (Unit cell volume) يتناقص بزيادة كمية ال Mn ، و أظهر مجهر الانتقال الإلكتروني (Transmission Electron Micrograph) عن وجود جسيمات غير منتظمة الشكل إلى حد ما تقع ضمن مقياس الناتو ، كما أن اتساع المكونات المغناطيسية لأطياف المسبور (Missbauer) تشير لوجود حقل مغناطيسي عالي الدقة (Hyperfine magnetic field) يعتمد على الحجم ، كما أن المغناطيسية التي تم العثور عليها في ;GdFe0 وصلت إلى mlu. / g . 25 وانخفضت في ;GdFeo soMno s0 لتصل إلى emurg00 . 12 عند درجة حرارة الغرفة ، كما كشفت مغناطيسيتي التبريد الحقلي الصفري (ZFC) والتبريد الحقلي (FC) للمركب المطعم عن تحولات مغناطيسية معقدة تحدث حول درجة حرارة 220K تحت تأثير حقل ثابت H= 100 ) Ot
400 من تلك التي يتم فيها تصنيع المادة بشكل تقليدي ، وتسبب التطعيم ب 30٪ من أيونات Eu إلى انخفاض متوسط حجم البلورات ، بينما أدت إضافة 5% من أيونات الكروم Cr إلى زيادة متوسط الحجم قليلا ، كما كشفت قياسات المسبور (Missbauer) على أن "Fe هي الأيونات الموجودة في جميع العينات المحضرة ، و تكون طيف كلا من ;Lao 2Euo ; Fe0 و Lao Eun SFeo sCrocos0 من مجموعتين سداسيتين (sextets) اثنتين دالتين على اتساع نطاق التوزيع الأحجام الجسيمات والذي تم نسبة النموذج الإثارة الجماعية (Collective Excitation Model) ، كما أظهر ;LaFe0 تأثير التحيز التبادلي (Exchange Bias Effect) مع درجة حرارة حجب Blocking) (Temperature تزيد عن 300K ، بينما كانت المغناطيسية التي تم العثور عليها في حالة ;Lao 2Euo Fe0 تزداد جذريا ، في حين انخفضت ل Croos0و Lan 2Euo Fe ، وأكدت حسابات الربط المحكم (Tight Binding) النطاق طاقة ;LaFe0 عن امتلاكه لخاصية أشباه الموصلات.تم تحضير ;GdFe0 بواسطة تفاعل الحالة الصلبة بمساعدة الطحن (900 و لمدة خمس ساعات وهي أقل عن تلك المذكورة باستخدام الطرق التقليدية ، كما تم تحضير ;0, y = 0 . 25 , 0 . 20 and 0 . 15 ) GdFelMn milling - assisted solid state reaction) ، و كانت درجة حرارة التشكل للطور الأحادي التي تم العثور عليها هي C°
في درجات حرارة أعلى و مختلفة ؛ إلا أن التطعيم الناجح كان محدودا إلى حد معين يصل إلى 015 > مطابقة ريتفيلد (Rietveld refinements) لأنماط حيود أشعة الإكس (XRD) كشفت عن أن أيونات Mn المطعمة تحتل موقع الحديد ، كما أن حجم الوحدة الخلوي (Unit cell volume) يتناقص بزيادة كمية ال Mn ، و أظهر مجهر الانتقال الإلكتروني (Transmission Electron Micrograph) عن وجود جسيمات غير منتظمة الشكل إلى حد ما تقع ضمن مقياس الناتو ، كما أن اتساع المكونات المغناطيسية لأطياف المسبور (Missbauer) تشير لوجود حقل مغناطيسي عالي الدقة (Hyperfine magnetic field) يعتمد على الحجم ، كما أن المغناطيسية التي تم العثور عليها في ;GdFe0 وصلت إلى mlu. / g . 25 وانخفضت في ;GdFeo soMno s0 لتصل إلى emurg00 . 12 عند درجة حرارة الغرفة ، كما كشفت مغناطيسيتي التبريد الحقلي الصفري (ZFC) والتبريد الحقلي (FC) للمركب المطعم عن تحولات مغناطيسية معقدة تحدث حول درجة حرارة 220K تحت تأثير حقل ثابت H= 100 ) Ot
Category
Theses and Dissertations
File size
24.75 MB
0
0
