NiFe2O4 manyetik nanoparçacıkların eldesi ve özellikleri
Preparing NiFe2O4 magnetic nanoparticles and their properties
Yazar: MURAT GÜNEŞ
Danışman: PROF. DR. SELÇUK ATALAY
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Nanopartiküller = Nanoparticles

Özet:
Son birkaç yıldır manyetik materyallerde temel manyetik özelliklerinincelenmesine olanak sagladıgı ve yeni uygulama alanları buldugu için nano boyuttakimateryallerin hazırlanması ve karakterizasyonu oldukça çok ilgi çekmektedir. Genelformu MFe2O4 (M=+2 degerlikli metal iyonu) seklinde olan nanokristal spinel ferritleroldukça ilginç manyetik ve elektriksel özelliklerinden dolayı bilimsel ve teknolojikuygulamalar açısından büyük öneme sahiptir.Genel olarak ferrit adıyla isimlendirilen bu manyetik materyaller için bir çokhazırlama metodu gelistirilmistir. Bunlardan hydrothermal yöntem, farklı materyallerinyanı sıra özellikle manyetik nanokristallerin üretiminde ve özellikleriningelistirilmesinde en basarılı yöntemlerin basında gelir. Bu nedenle bu çalısmadaNiFe2O4 nanoparçacıkların sentezinde bu yöntem kullanılmıstır. Böylece yüksek saflıktave homojenlikte nanoparçacıklar elde edilmistir.Bu tez çalısmasında üretilen NiFe2O4 nanoparçacıkları 1073K, 1173K, 1273K,1373K ve 1473K `lik sıcaklıklarda 3 saat boyunca ısıl isleme tabi tutulmustur. Isıl islemsonrasında yapısal ve manyetik özellikleri incelenmistir. Yapısal özellikleri IR, XRD,FESEM, EDX, DTA, TGA ve DSC analizleri ile incelenmistir. Manyetik özelliklerininbelirlenmesi için VSM(Vibrating Sample Magnetometer) sistemi kullanılmıstır.NiFe2O4 nanoparçacıkları parçacık boyutu 10-11 nm aralıgında homojen bir sekildesentezlenmistir. Yapısal incelemeler nanoparçacıkların safsızlık içermedigini açıkçagöstermistir. Isıl islemden sonra nanoparçacıkların boyutu yaklasık 85 nm `ye kadarçıkmıstır. Doyum manyetizasyonu ve grain büyüklügünün artan ısıl islem sıcaklıgı ilearttıgı gözlenmistir. Diger yandan koersivite degerlerinin artan ısıl islem sıcaklıgıylaazaldıgı gözlenmistir. Isıl islem sıcaklıgının manyetik özellikler üzerindeki etkisi,katyon dagılımı ve lattice parametreleri temel alınarak tartısılmıstır.ANAHTAR KELMELER : Ferrit, Ferrimanyetizma, Hydrothermal Yöntem,Nanoparçacık, Soft Manyetik Materyal

Abstract:
Over the past several years, the preparation and characterization of nanoscalemagnetic materials have attracted much attention as the materials in this size rangewould allow investigating the fundamental aspects of magnetic-ordering phenomena inmagnetic materials with reduced dimensions and could also lead to new potentialapplications. Nanocrystalline spinel ferrites with the general formula MFe2O4(M=Divalent metal ion) are very important magnetic materials because of theirinteresting magnetic and electrical properties.Various preparing methods are developed for this kind of materials namedferrite. Hydrothermal method is one of the most successful one for preparing of variousmaterials and especially in preparing of magnetic nanocrystalline and developing theirproperties. Therefore in this study hydrothermal method was used to producenanoparticles.In this study, the produced NiFe2O4 nanoparticles were annealed at 1073K,1173K, 1273K, 1373K and 1473K for 3 hours. For structural properties IR, XRD,FESEM, EDX, DTA, TGA and DSC analysis were performed and for the magneticproperties VSM(Vibrating Sample Magnetometer) system was used. The NiFe2O4nanoparticles was synthesized homogeneously and it was found that the size of particlesis about 10-11 nm. The structural investigations clearly indicated that producesnanoparticles has no impurities. After annealing, the size of nanoparticles was increasedup to about 85 nm. It was observed that the saturation magnetization and grain sizeincrease with increasing annealing temperature. On the other hand the coercivity valuesdecreases with increasing annealing temperature. The effects of annealing temperatureon the magnetic properties were discussed on the basis of the cation distributionvariation and lattice parameters.ANAHTAR KELMELER: Ferrites, Ferrimagnetism, Hydrothermal Process,Nanoparticles, Soft Magnetic Materials