烧结温度对Cd0.5Cu0.5CrxFe2-xO4铁的结构和光学性能的影响
R E El Shater1, A W Awad2, E K Abdel-Khalek3
1Physics Department, Faculty of Science, Tanta University, Tanta, 31527, Egypt. reda.elshater@science.tanta.edu.eg.
Scientific reports
|September 19, 2023
概括
这项研究合成了纳米和散装费里特材料,揭示了纳米尺寸的费里特表现出更大的结晶体大小和孔隙性,但比散装对应物更小的带隙. 在散装费里特中,烧结增加了光发光.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 费里特是重要的磁性材料,在各种电子设备中具有应用.
- 控制纳米级的铁属性对于先进的应用是必不可少的.
- 合成方法显著影响费里特的微观结构和特性.
研究的目的:
- 合成和表征两个系列的铁材料:纳米尺寸和散装.
- 为了比较纳米和散装费里特的结构,光学和光发光特性.
- 为了研究度对铁矿性质的影响.
主要方法:
- 纳米尺寸铁合成的共同沉方法.
- 在1000°C下在6小时内烧结,用于散装费里特合成.
- 用X射线衍射 (XRD),高分辨率传输电子显微镜 (HRTEM),拉曼光谱和UV/Vis光谱进行表征.
主要成果:
- 与散装费里特相比,纳米尺寸的费里特显示出更大的结晶体尺寸,理论密度和多孔性.
- HRTEM证实了纳米粒子聚合,其大小在9-22.5纳米之间.
- 拉曼光谱验证了螺旋结构,并表明了不同Cr3+度的变化.
- 紫外线/Vis光谱检测显示,吸收截止频率和光学带间距的降低为3.6 eV (纳米) 和4.6 eV (批量).
- 光发光辐射在415-460nm之间达到峰值,在两系列中都有红移峰值,在烧结后辐射增加.
结论:
- 合成方法 (共同沉与烧结) 显著影响费里特的特性,包括尺寸,密度,多孔性和光学特征.
- 的度会影响阴离子的分布和光学特性.
- 与其散装对应物相比,纳米尺寸铁具有独特的特性,为定制应用提供了潜力.
- 烧结增强了散装费里特中的光发光,这表明光电子应用的潜力.
