α-Fe2O4 spinel tipi nanoparçacıkların manyetik ve mikrodalga soğurma özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the magnetic and microwave absorption properties of α-Fe2O4 spinel type ferrite nanoparticles
Yazar: SONGÜL ÖZÜM
Danışman: PROF. DR. ORHAN YALÇIN ; YRD. DOÇ. DR. HARUN BAYRAKDAR
Niğde Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Elektron spin rezonans = Electron spin resonance ; Manyetit = Magnetite ; Manyetizma = Magnetism ; Mikrodalga radarlar = Microwave radars ; Nano yapı = Nano structure ; Nanokompozitler = Nanocomposites ; Nanopartiküller = Nanoparticles

Özet:
Bu tezde, yüzey aktif madde setiltrimetil amonyum bromür (CTAB) ve etilen diamin tetra asetik asit (EDTA) destekli hidrotermal sentez yöntemi ile spinel ferrit nanoparçacıklar (NP) üretildi. Üretilen spinel ferrit numunelerin yapısal karakterizasyonu Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM), X-Işını Kırınım (XRD) ve Fourier Dönüşüm Kızılötesi (FTIR) Spektroskopisi teknikleri kullanılarak yapıldı. Numunelerin manyetik özelliklerini araştırmak için Elektron Spin Rezonans (ESR) ve Titreşimli Örnek Manyetometre (VSM) yöntemleri kullanıldı. Ayrıca, numunelerin mikrodalga soğurma ölçümleri Vektör Network Analizör (VNA) cihazı ile serbest˗ortam (free˗space) yöntemi kullanılarak yapıldı. Bazı numunelerin sayısal g-faktörleri 2,0023193'den küçük olarak gözlendi. α-Fe2O4 spinel ferritlerin histerezis eğrileri ve mıknatıslanmasının sıcaklıkla gelişimi de ayrıca çalışıldı. Bazı numuneler histerezis eğrilerinde çaprazlama (cross˗over) özelliği gösterdi. Bu çaprazlama özelliği bazı numunelerin sahip olduğu pozitif dış alan bölgesindeki yüksek manyetokristal anizotropiye atfedilebilir. Yüksek manyetik anizotropiye sahip numuneler geniş bant aralığı ile yüksek frekansta mikrodalga soğurma davranışı gösterdi.

Abstract:
In this thesis, spinel ferrite nanoparticles (NP) were produced based on the hydrothermal synthesis methods with the help of the surface active agent cetyltrimethylammoniumbromide (CTAB) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). The structural characterization of the spinel ferrite samples produced was performed by using Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy techniques. The Electron Spin Resonance (ESR) and Vibrating Sample Magnetometer (VSM) methods were used to investigate the magnetic properties of the samples. In addition, the microwave absorption measurements of the samples were investigated by using free˗space method with Vector Network Analyzer (VNA) equipment. g-factors of some of the samples were observed to have numerical values smaller than 2,0023193. The temperature evolution of the hysteresis loops and the magnetization for α-Fe2O4 spinel ferrites were also studied. Some of the samples exhibited the cross-over properties in their hysteresis loops. This cross-over property can be attributed to higher magnetocrystalline anisotropy of the certain samples under positive external field. The samples having larger magnetic anisotropy showed microwave absorption behaviour at higher frequency with wider bandwidth.