terjemahan mata kulian magnetik karakterisasi material

13
Abstract Lembut Ni-Mg nano-kristal ferit dengan rumus umum Ni 1-x Mg x Fe 2 O 4 (0rxr1) disintesis melalui metode putih telur. Dekomposisi prekursor diikuti dengan teknik analisis termal. Ferit yang diperoleh dikarakterisasi dengan difraksi sinar-X, Transformasi Fourier inframerah dan transmisi elektron mikroskop pengukuran. Difraksi sinar-X menunjukkan struktur spinel kubik dengan variasi ukuran kristal dalam kisaran 20-45 nm. Data struktural yang berbeda diperoleh werediscussed dalam tampilan jari-jari ionik seluruh ion dan distribusi mereka dalam kisi-kisi. Theappropriate menyarankan distribusi kation kemudian con fi rmed melalui Transformasi Fourier inframerah jugasebagai sifat listrik dan magnetik pengukuran. Mikroskop elektron transmisi dipamerkan fenomena agregasi nano- kristal. Ukuran diamati dari partikel bulat setuju dengan baik dengan yang diperoleh oleh difraksi sinar-X. Hysteresis loop pengukuran mengungkapkan dilusi dalam parameter magnetik yang diperoleh Mg-substitusi karena hunian preferensial ion Mg2þ oleh situs oktahedral. Konduktivitas Ac-listrik sebagai fungsi temperatur dan frekuensi dipamerkan perilaku semi-melakukan dengan penurunan konduktivitas dengan meningkatkan Mg-konten. Perubahan kemiringan kurva menunjukkan perubahan dalam mekanisme konduksi dari elektron melompat ke Polaron mekanisme meningkatnya suhu. Sifat struktural, listrik dan magnet yang diperoleh dijelaskan berdasarkan distribusi kation antara situs tetrahedral dan oktahedral. Introduction Ferit telah mencapai posisi utama ekonomi dan teknik penting dalam keluarga bahan magnetik karena sifat fisik mereka sangat baik [1]. Nilai mereka yang tinggi resistivitas dan rendah kerugian arus eddy [2,3] membuat mereka ideal untuk aplikasi frekuensi tinggi. Beberapa aplikasi yang menarik dalam peripheral komputer, peralatan telekomunikasi, magnet permanen, perangkat elektronik dan microwave, media magnetik yang digunakan dalam komputer, perangkat perekaman dan kartu magnetik. Nikel-ferit merupakan bahan magnetik spinel terbalik [5]. Di sisi lain, MgFe2O4 memiliki invers spinel parsial terstruktur (Mg2 + 1-δ Feδ3 +) [Mgδ2 + Fe2-δ3 +] O4, di mana δ merupakan tingkat inversi kation dalam struktur [4]. Meskipun MgFe2O4 adalah bahan magnetik, ion Mg2 + tidak memiliki sifat magnetik. Magnetic pengenceran, karena substitusi atom diamagnetik, menimbulkan fitur magnet yang menarik dalam senyawa dengan struktur spinel [6] Beberapa peneliti telah mempelajari struktur, electrica dan sifat magnetik NiFe2O4 murni disintesis dengan metode differen [7-11]. Di sisi lain, banyak usaha telah

Upload: amex-ayimi

Post on 29-Sep-2015

225 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

http://pdfebookcenter.com/file/analytical-mechanics-solutions-by-faires-free-download.pdf

TRANSCRIPT

Abstract

Lembut Ni-Mg nano-kristal ferit dengan rumus umum Ni1-xMgxFe2O4 (0rxr1) disintesis melalui metode putih telur. Dekomposisi prekursor diikuti dengan teknik analisis termal. Ferit yang diperoleh dikarakterisasi dengan difraksi sinar-X, Transformasi Fourier inframerah dan transmisi elektron mikroskop pengukuran. Difraksi sinar-X menunjukkan struktur spinel kubik dengan variasi ukuran kristal dalam kisaran 20-45 nm. Data struktural yang berbeda diperoleh werediscussed dalam tampilan jari-jari ionik seluruh ion dan distribusi mereka dalam kisi-kisi. Theappropriate menyarankan distribusi kation kemudian con fi rmed melalui Transformasi Fourier inframerah jugasebagai sifat listrik dan magnetik pengukuran. Mikroskop elektron transmisi dipamerkan fenomena agregasi nano-kristal. Ukuran diamati dari partikel bulat setuju dengan baik dengan yang diperoleh oleh difraksi sinar-X. Hysteresis loop pengukuran mengungkapkan dilusi dalam parameter magnetik yang diperoleh Mg-substitusi karena hunian preferensial ion Mg2 oleh situs oktahedral. Konduktivitas Ac-listrik sebagai fungsi temperatur dan frekuensi dipamerkan perilaku semi-melakukan dengan penurunan konduktivitas dengan meningkatkan Mg-konten. Perubahan kemiringan kurva menunjukkan perubahan dalam mekanisme konduksi dari elektron melompat ke Polaron mekanisme meningkatnya suhu. Sifat struktural, listrik dan magnet yang diperoleh dijelaskan berdasarkan distribusi kation antara situs tetrahedral dan oktahedral.

Introduction

Ferit telah mencapai posisi utama ekonomi dan teknik penting dalam keluarga bahan magnetik karena sifat fisik mereka sangat baik [1]. Nilai mereka yang tinggi resistivitas dan rendah kerugian arus eddy [2,3] membuat mereka ideal untuk aplikasi frekuensi tinggi. Beberapa aplikasi yang menarik dalam peripheral komputer, peralatan telekomunikasi, magnet permanen, perangkat elektronik dan microwave, media magnetik yang digunakan dalam komputer, perangkat perekaman dan kartu magnetik. Nikel-ferit merupakan bahan magnetik spinel terbalik [5]. Di sisi lain, MgFe2O4 memiliki invers spinel parsial terstruktur (Mg2 + 1- Fe3 +) [Mg2 + Fe2-3 +] O4, di mana merupakan tingkat inversi kation dalam struktur [4]. Meskipun MgFe2O4 adalah bahan magnetik, ion Mg2 + tidak memiliki sifat magnetik. Magnetic pengenceran, karena substitusi atom diamagnetik, menimbulkan fitur magnet yang menarik dalam senyawa dengan struktur spinel [6] Beberapa peneliti telah mempelajari struktur, electrica dan sifat magnetik NiFe2O4 murni disintesis dengan metode differen [7-11]. Di sisi lain, banyak usaha telahdibuat untuk mempelajari perubahan sifat dengan kationik substitusi [12-15]. Sifat struktural dan listrik Ni1 xMgxFe2O4 (x = 0, 0,3, 0,6, 0,9), disintesis oleh proses gel sitrat telah dipelajari [16] XRD dan FT-IR digunakan untuk con fi rm struktur. Fitur morphologica dipelajari dengan menggunakan mikroskop elektron (SEM). Single-fase ferit magnesium-nikel disiapkan melalui rute solid-state yang ditandai dengan XRD dan X-ray spektroskopi fotoelektron (XPS) teknik [17]. Perubahan mendadak dalam parameter struktural dijelaskan dalam hal distribusi Mg2 + dalam oktahedral dan tetrahedral sites.Nanocrystalline Mg-Ni-ferit telah disintesis oleh energi tinggi bola penggilingan dengan menggunakan campuran stoikiometri MgO, NiO dan Fe2O3 [18] . Kinetika transformasi fase dalam bola-digiling, sampel pasca-anil dan sinter ditandai dengan pengukuran XRD.

Campuran ferit Mg-Ni dengan komposisi Mg0.5Ni0.5Fe2O4 disusun dengan metode co-presipitasi [19] .Samples disinter pada temperatur yang berbeda dikarakterisasi menggunakan Termografimetri (TGA), XRD dan teknik SEM. Magnetic hysteresis menunjukkan bahwa semua sampel yang feromagnetik dan jenuh magnetisasi meningkat dengan meningkatnya suhu sintering. Lembut ferit Ni1 xMgxFe2O4 (0rxr1) disusun dengan metode co-presipitasi [20]. Sampel dikarakterisasi dengan XRD. Suhu Curie ditentukan dari AC Data kerentanan magnetik dan variasi yang diamati dijelaskan atas dasar distribusi kation.Dari semua hal di atas, jelas bahwa, sifat-sifat Ni-Mg ferit sangat tergantung pada komposisi kimianya selain metode pengolahan yang digunakan yang pada gilirannya dapat akan menyebabkan produksi sifat yang berbeda [21] Metode .Theegg-putih sederhana, murah, tidak beracun, teman lingkungan dan metode biaya-efektif untuk penyusunan ferit [15,22-24]. Namun, tidak ada penelitian telah ditemukan dalam literatur menghubungkan sifat struktur dan magnetik Ni-Mg ferit nano-bubuk yang diperoleh dengan menggunakan metode putih telur. Oleh karena itu, dalam pekerjaan ini, sintesis, struktur, Pemilutrical dan sifat magnetik nano-kristal Ni1 xMgx- Fe2O4 (x0.0-1.0) akan disorot. Pengaruh magnesium substitusi pada sifat yang berbeda akan diselidiki dan dibahas.

Eksperimental

2.1. Preparasi sample

Prekursor dari sampel ferit disusun, dengan menggunakan putih telur teknik [22,24]. Dalam percobaan ini, jumlah stoikiometri dari logam nitrat masing untuk mempersiapkan Mg- diganti ferit nikel dengan komposisi; Ferit Ni1 xMgxFe2O4 (0rxr1) yang dicampur dengan larutan putih telur yang baru diekstrak. Resultan gel prekursor diuapkan pada 80 C sampai prekursor kering diperoleh (as-siap prekursor). Prekursor diperoleh kemudian dikalsinasi dalam muf fl e tungku di 500 1C selama 2 jam kemudian membumi dan disimpan dalam desikator.

2.2. CharacterisasiAnalisis termogravimetri (TG) dan analisis termal diferensial (DTA) dilakukan pada as-siap prekursor untuk mengkarakterisasi kursus dekomposisi termal hingga pembentukan ferit. Percobaan dilakukan di udara pada tingkat pemanasan 5 1C min 1 menggunakan penganalisis termal Perkin Elmer. Struktur kristal prekursor dikalsinasi ditandai dengan difraksi sinar-X menggunakan D8 Lanjutan difraksi, Bruker AXS beroperasi pada 40 kV dan 30 mA menggunakan radiasi Cu-K1 (0.15406 nm).Morfologi ferit siap dipantau menggunakan JEOL 2010 mikroskop elektron transmisi dioperasikan pada 100 kV. Transformasi Fourier spektrum inframerah (FT-IR) dilakukan dalam kisaran 1000-200 cm 1 menggunakan teknik KBr pada Jasco FTIR 310 spektrometer. Sifat magnetik dari sistem diukur pada suhu kamar dengan menggunakan sampel magnetometer bergetar (VSM- 9600 M) dengan fi magnet diterapkan lapangan hingga 5 kOe. Pengukuran listrik, dilakukan pada ditekanpelet dilapisi dengan cat silver, pada rentang frekuensi 100 Hz-5 MHz hingga 527 K, menggunakan jembatan Model Hioki LCR 3531.

3. Results and discussion3.1. Thermal decomposition of the egg-precursor and ferrite FormationKhas kurva DTA-TG di udara dari prekursor gel dengan Mg-konten dari 0,3 ditunjukkan pada Gambar. 1. Penelitian thermal ini dilakukan untuk mengkarakterisasi dekomposisi telur-prekursor dan mengikuti pembentukan ferit. The Figur menunjukkan enam tumpang tindih langkah TG dalam kisaran dari suhu kamar sampai sekitar 520 1C. Langkah-langkah ini juga ditandai dengan tiga puncak DTA endotermik luas dalam kisaran 50-270 1C diikuti oleh dua puncak eksotermik tajam, dengan suhu puncak pada 321 dan 408 1C, dan satu lemah puncak eksotermis yang luas di kisaran 498-518 1C. Puncak endotermik dapat dikaitkan dengan hilangnya air hidrasi dari telur-bagian dan nitrat serta awal putih telur degradasi [25]. Puncak ini diikuti oleh reaksi pembakaran eksotermik tajam, di mana tindakan telur-bagian sebagai bahan bakar dan nitrat sebagai oksidan, sehingga pembentukan ferit masing. Tidak adanya penurunan berat badan atau panas perubahan selanjutnya setelah 520 1C menunjukkan pembentukan lengkap ferit. Dengan demikian, suhu ini dapat diambil sebagai suhu kalsinasi yang tepat untuk pembentukan ferit.

3.2. X-ray diffractionPola difraksi sinar-X dari seluruh prekursor dikalsinasi pada 500 1C terwakili dalam Gambar. 2. Semua Difraktogram menunjukkan puncak karakteristik yang sesuai dengan bidang (111), (220), (311), (400), (422), (511) dan (440) yang memberikan bukti yang jelas untuk pembentukan kubik fase spinel. Perluasan besar dari puncak diperoleh menunjukkan bahwa karakteristik berukuran nano dari ferit disiapkan. Rata-rata ukuran kristal dari sampel diperkirakan dari puncak difraksi sinar-X memperluas menggunakan rumus Scherrer [24]. Nilai yang diperoleh diberikan dalam Tabel 1 ditemukan berada di kisaran 20-40 nm. Nilai-nilai jarak antar-planar (d), dihitung dengan menggunakan persamaan Bragg [26], bersama dengan puncak ulang pemantulan (hkl) yang digunakan untuk menghitung parameter kisi (Aexp) [24]. Nilai yang diperoleh diberikan pada Tabel 1, berada dalam kisaran yang diharapkan dari parameter kisi NiFe2O4 [24] dan MgFe2O4 [27] di kedua ujung. Mg-ferit adalah hampir satu spinel terbalik di mana sebagian besar ion Mg2 + lebih disukai untuk menempati oktahedral (B) situs [27-29].

NiFe2O4 adalah terkenal spinel benar-benar terbalik [24,30] di mana setengah dari ion Fe3+ istimewa menempati tetrahedral (A) situs dan setengah lainnya menempati lokasi oktahedral. Dengan demikian, peningkatan bertahap dalam nilai-nilai parameter kisi dengan meningkatnya Mg-konten dapat dikaitkan dengan penggantian jari-jari ion yang lebih kecil Ni 2+ ion (Oktober .: 0.690 ) oleh besar Mg2+ ion (Oktober: 0.72 ) di situs oktahedral. Dengan demikian, berdasarkan argumen di atas, distribusi kation yang tepat dapat disarankan, di mana kedua Ni2+ dan Mg 2+ ion menduduki B-situs, seperti berikut:

Nilai-nilai parameter kisi teoritis (ath), dihitung [24] dengan asumsi di atas menyarankan distribusi kation, setuju dengan baik dengan orang-orang eksperimental diperoleh (Aexp) nilai. Jari-jari dari tetrahedral (rA) dan oktahedral (rB) situs selain tingkat inversi () (yaitu jumlah besi yang terdapat dalam situs tetrahedral) dihitung [24] dan diringkas dalam Tabel 1. kepadatan X-ray adalah dihitung dengan menggunakan berat molekul seluruh ferit dan konstan kisi dan nilai-nilai yang disajikan pada Tabel 1. Dari tabel jelas bahwa, kepadatan X-ray menurun dengan meningkatnya Mg-konten. Hal ini mungkin disebabkan peningkatan volume sel satuan pada penggantian tinggi nikel berat atom (58,69 amu) oleh rendah magnesium berat atom (24,30 amu). Nilai yang diperoleh sesuai dengan hasil yang dilaporkan dalam literatur [20,31]. Alasan lain untuk perilaku ini dapat disebabkan oleh kepadatan rendah magnesium (1,74 g / cm3) dibandingkan dengan nikel (8.91 g / cm3) [20]. Oksigen posisi parameter atau anion parameter (u), tergantung pada komposisi kimia, kondisi persiapan dan prosedur sintering, dihitung dengan menggunakan jari-jari ionik situs tetrahedral dan parameter kisi [24]. Nilai yang diperoleh (Tabel 1) sedikit lebih tinggi daripada nilai ideal (0,375 )

ferit spinel tapi setuju juga dengan yang dilaporkan untuk magnesium murni [32] dan ferit nikel [24], yang sama dengan 0,381 dan 0,380 , masing-masing. Panjang ikatan situs tetrahedral; DAX (jarak terpendek antara A-situs kation dan ion oksigen), situs oktahedral; DBX (jarak terpendek antara B-situs kation dan ion oksigen), tepi tetrahedral; dAXE, bersama tepi oktahedral; dBXE dan tepi oktahedral unshared; dBXU dihitung dengan menggunakan nilai-nilai eksperimental parameter kisi, oksigen parameter posisi dan persamaan yang dilaporkan oleh Jadhav et al. [33]. Nilai-nilai yang dilaporkan dalam Tabel 2. Jarak antar-kationik dihitung dengan menggunakan nilai-nilai kisi dan oksigen parameter posisi dengan menggunakan persamaan dari [33]. Hasil yang diperoleh dilaporkan dalam Tabel 1 dan dapat dibahas sesuai dengan jari-jari ionik situs dan seluruh distribusi kation. Panjang ikatan (yaitu jarak terpendek antara kation dan ion oksigen) dari A-situs (LA) dan B-situs (LB) ditentukan dengan menggunakan persamaan dari [24]. Penurunan bertahap dalam nilai-nilai panjang ikatan (Tabel 1), dengan meningkatnya Mg-konten, dapat dikaitkan dengan penurunan parameter kisi.

FTIRFT-IR spektrum Ni1 sistem xMgxFe2O4, dicatat dalam kisaran 200-1000 cm 1, ditunjukkan pada Gambar. 3. spektrum dipamerkan dua band penyerapan, ditugaskan untuk Fe3-O2 peregangan frekuensi, karakteristik untuk semua ferrospinels. Posisi band dilaporkan dalam Tabel 1. pita frekuensi yang lebih tinggi (1581-588 cm 1) dan band frekuensi yang lebih rendah (2407-428 cm 1) ditugaskan untuk getaran logam-oksigen dalam situs tetrahedral dan oktahedral, masing-masing [34] . Dari tabel tersebut jelas bahwa, dengan meningkatkan Mg-konten, band 2 yang bergeser ke arah frekuensi yang lebih tinggi, sementara 1 sedikit berubah. Perilaku ini menunjukkan pendudukan preferensial ion Mg2 oleh situs oktahedral dan forti fi es distribusi kation yang disarankan. Pergeseran ke arah frekuensi yang lebih tinggi dapat dikaitkan dengan pergeseran ion Fe3 terhadap ion oksigen (yaitu mengurangi jarak Fe3-O2) pada pendudukan octahedral

situs dengan lebih besar ion jari-jari Mg2 ion [35]. Berchmansa et al. [16] melaporkan perilaku serupa dalam literatur untuk ferit nikel Mg tersubstitusi disiapkan melalui metode sitrat sol-gel.

3.4. TEM imageGambar TEM dari bubuk Mg0.5Ni0.5Fe2O4 disajikan pada Gambar. 4. Gambar dipamerkan agregasi fenomena nano-kristal di mana pertumbuhan coalescement nucleolus terjadi karena kecenderungan nano-partikel untuk mengurangi spesifik Super fi daerah resmi mereka dan mencapai keadaan energi bebas yang lebih rendah. Alasan lain untuk agregasi ini dapat disebabkan oleh interaksi magneto-statis antara partikel magnetik atau pengalaman nanopartikel sejenak proporsional magnet permanen untuk volume mereka [36,37]

Kristalit yang berbentuk bulat dan ukuran yang Grees baik dengan yang diperoleh dengan pengukuran XRD menggunakan rumus Debye-Scherrer.

3.5. Magnetic behaviorLoop histeresis untuk Ni1 sistem xMgxFe2O4 ditunjukkan pada Gambar. 5. loop hysteresis menjelaskan sifat ferrimagnetik sampel disintesis. Nilai-nilai magnetisasi saturasi (Ms), magnetisasi remanen (Mr) dan koersivitas (Hc) telah ditetapkan dari data hysteresis dan dilaporkan dalam Tabel 2. Ketergantungan komposisi kejenuhan magnetisasi dan koersivitas, diilustrasikan pada Gambar. 6, menunjukkan bahwa kedua magnetisasi dan koersivitas menurun dengan meningkatnya Mg-konten. Magnetisasi saturasi diperoleh untuk ferit seluruh diselidiki di kedua ujung (yaitu untuk NiFe2O4 dan MgFe2O4) jelas lebih rendah dibanding yang dilaporkan dalam literatur [28,38,39].Hal ini dapat dikaitkan dengan karakteristik berukuran nano partikel yang diperoleh, memiliki permukaan yang besar terhadap volume, di mana fraksi yang lebih besar berputar permukaan cenderung miring. Selain itu, perbedaan dalam distribusi kation muncul karena metode persiapan yang berbeda tidak dapat diabaikan. Momen magnetik eksperimental (B) dapat dihitung dari data hysteresis menggunakan magnetisasi saturasi dan berat molekul sampel yang berbeda [24]. Data yang diperoleh dilaporkan dalam Tabel 2 menunjukkan penurunan yang jelas dalam nilai-nilai ofmagnetization dan momen magnetik dengan penambahan magnesium

yang diharapkan karena ion Mg dengan nol magnet saat akhir untuk menggantikan Ni ion 2th, withmagneticmomentof2.3BM, di situs oktahedral. Situasi ini cukup didukung oleh peningkatan parameter kisi dan meningkat di pita frekuensi peregangan (2) seperti yang dibahas sebelumnya dalam XRD dan FT-IR pengukuran, masing-masing.

Variasi yang diperoleh dari B dengan komposisi juga dapat dijelaskan atas dasar model dua sublattice Neel tentang ferrimagnetisms [40]. Dalam model ini, magnetisasi bersih; B (x) di BM dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: B (x) MB (x) MA (x) di mana, MA dan MB adalah momen magnetik sublattice situs A dan B, masing-masing. Nilai yang diperoleh lebih tinggi dari momen magnetik Neel yang B (x) dibandingkan dengan B (Tabel 2) dapat dikaitkan dengan peningkatan interaksi pertukaran B-situs di mengorbankan bahwa A-situs [24]. Bobade et al. [41] melaporkan perilaku yang sama untuk Mg tersubstitusi ferit NiZn. Sejak itu, pemaksaan medan adalah ukuran magneto-kristal anisotropi, sehingga penurunan coercivities dengan meningkatnya kadar Mg dapat dikaitkan dengan penurunan magneto-kristal anisotropi oleh Mg-substitusi. The magneto-kristal anisotropi ion Mg2 lebih kecil dibandingkan dengan Ni 2th ion [42] an jumlah anisotropi dan karenanya koersivitas kemudian menurun dengan peningkatan Mg-konten. Sebuah perilaku serupa dilaporkan dalam literatur untuk Mg tersubstitusi NiCuZn ferit [42].

3.6. Electrical propertiesKetergantungan suhu ac-konduktivitas sebagai frekuensi functionof untuk semua komposisi ditunjukkan pada Gambar. 7. Dari

Figur, jelas bahwa, perilaku logam, di mana konduktivitas menurun dengan meningkatnya suhu, didominasi pada suhu rendah wilayah setelah perilaku setengah melakukan dikaitkan dengan peningkatan konduktivitas vs temperatur diperoleh. Perilaku logam yang diamati jelas dalam sampel dengan Mg-konten hingga x0.3 dan menurun secara bertahap dengan substitusi berturut-turut. Perilaku yang tidak biasa ini dapat dijelaskan berdasarkan jarak antara ion B-situs besi dua tetangga seperti yang dilaporkan sebelumnya dalam literatur [43,44] .InNiFe2O4, theb-siteFe2-Fe3 pemisahanterletak di bawah nilai kritis tertentu sedangkan, konduktivitas hampir mirip pita dapat terjadi selain elektron melompat. Penggantian berturut ion Ni 2+ lebih kecil dengan ion Mg2 lebih besar meningkatkan jarak pemisahan dan mengurangi fenomena konduktivitas mirip pita. Dengan meningkatnya suhu dan karena ekspansi termal unit sel, pemisahan meningkat Fe2-Fe3 atas nilai kritis, yang menghambat konduksi band seperti, dan mendominasi mekanisme konduksi utama elektron-hopping.Plot khas dari ac konduktivitas listrik vs frekuensi, sebagai fungsi temperatur, (Gbr. 8) menunjukkan trend peningkatan bertahap pada suhu rendah, sementara, pada suhu yang lebih tinggi mereka memperlihatkan perilaku hampir linier. Ini menjelaskan mengapa conductiv-ity tergantung pada suhu yang lebih rendah sementara frequencyindependent pada suhu yang lebih tinggi (Gambar. 7) frekuensi. Konduktivitas dalam ferit dapat dijelaskan berdasarkan mekanisme konduksi Verwey di mana pertukaran elektron terjadi antara Fe2 dan Fe3 ion yang berdekatan menduduki situs oktahedral [27]. Peningkatan linear konduktivitas dengan meningkatnya frekuensi dapat menjelaskan berdasarkan memompa kekuatan, yang membantu dalam mentransfer pembawa muatan antara negara-negara lokal yang berbeda serta membebaskan biaya terperangkap dari pusat perangkap yang berbeda [45]. Dengan kata lain, meningkatkan frekuensi meningkatkan elektron melompat antara pembawa muatan dan dengan demikian meningkatkan conproduktivitas. Dalam hal ini, mekanisme yang paling mungkin adalah mekanisme konduksi melompat. Di sisi lain, perilaku hampir linier pada suhu tinggi con fi rms jenis polaron konduksi [46].Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa perubahan kemiringan konduktivitas dengan meningkatnya suhu dapat disebabkan oleh

perubahan mekanisme konduksi dari hooping mekanisme polaron [47]. Energi aktivasi dihitung pada frekuensi 2 MHz untuk dua daerah yang berbeda (E1 dan E2, masing-masing) dilaporkan dalam Tabel 2. Secara umum, energi aktivasi di daerah suhu yang lebih rendah lebih rendah daripada di wilayah suhu tinggi. Hal ini dapat dikaitkan dengan kemudahan konduksi melalui melompat dari polaron konduksi, yang membutuhkan energi panas yang tinggi untuk membebaskan biaya operator lokal dari situs mereka.Selain itu, nilai konduktivitas (diukur pada suhu kamar dan 2 MHz) diketahui dapat sedikit menurun dengan meningkatkan Mg-konten (Tabel 2). Menurut distribusi kation perkiraan, substitusi magnesium tidak mempengaruhi konsentrasi besi di situs oktahedral dan pengganti hanya ion 2th Ni. Karena sebagian besar konduktivitas adalah resultan dari Fe2-Fe3 melompat di situs oktahedral, maka Mg-substitusi hanya akan mempengaruhi minggu polaron konduksi Ni 2th-Ni 3th. Sesuai-ingly, konduktivitas akan sedikit affected.Fig. 9 menyajikan khas plot konstanta dielektrik vs frekuensi, sebagai fungsi temperatur, untuk Ni0.3Mg0.7Fe2O4 ferit. Penurunan bertahap dalam nilai-nilai konstanta dielektrik dengan meningkatnya frekuensi kembali proyek-fl yang normal perilaku bahan dielektrik polar dalamyang pertukaran elektron antara Fe2 dan Fe3 tidak bisa mengikuti bolak lapangan pada frekuensi yang lebih tinggi [42]. Variasi ini menunjukkan dispersi karena jenis Maxwell-Wanger antarmuka polarisasi dalam perjanjian dengan teori fenomenologis Koop itu [48]. Hasil yang sama dilaporkan dalam literatur untuk Ni-Mg [49], dan Ni-Zn-Mg [50] ferit. Hal ini juga dapat diamati bahwa, konstanta dielektrik tergantung pada frekuensi rendah temperatur ketika sedang berubah dengan suhu independen pada frekuensi yang lebih tinggi. Energi panas membantu dalam librating dipol lokal dari obligasi atom mereka danditerapkan medan sejalan mereka arahnya. Dengan meningkatkan frekuensi, dipol tidak bisa mengikuti arah lapangan dan perilaku ini dapat mengatasi perilaku termal. Nilai-nilai yang lebih tinggi dari konstanta dielektrik diperoleh pada frekuensi rendah dapat dijelaskan berdasarkan teori Koops fenomenologis. Mereka mungkin karena dominasi spesies seperti Fe2 ion, antarmuka dislokasi tumpukan-up, lowongan oksigen, dan cacat batas butir, dll [48].

Kesimpulan

Kami telah berhasil menyiapkan satu fase ferit Ni-Mg nano kristal dengan berbagai Mg-konten melalui metode putih telur. XRD mengungkapkan struktur spinel kubik untuk semua komposisi. Kenaikan parameter kisi sedangkan kepadatan X-ray menurun dengan meningkatnya Mg-konten karena peningkatan jari-jari ionik dan penurunan berat atom, masing-masing. Distribusi kation diperkirakan menunjukkan kuat pengaruh pada struktur, listrik dan magnetic sifat sistem dengan Mg-substitusi. Pengukuran hysteresis menunjukkan bahwa nilai magnetisasi saturasi dan koersivitas sangat tergantung pada pengenceran magnetik oleh ion Mg2. Tergantung suhu ac-konduktivitas sampel yang diteliti menunjukkan perubahan dalam mekanisme konduksi dari melompat ke Polaron mekanisme meningkatnya suhu. Konduktivitas berkurang dengan meningkatkan Mg-konten.

Ucapan Terima Kasih

Proyek ini didanai oleh Deanship dari Ilmiah fi c Penelitian (DSR), King Abdulaziz University, Jeddah, di bawah Hibah no. (75-130- 1433). Oleh karena itu penulis, mengakui dengan ucapan terima kasih DSR dukungan keuangan dan teknis fi.