面向磁流体应用的 Zn-Mn 铁氧体合成优化
材料科学
2020-06-03 v2
摘要
Mn-Zn 铁氧体纳米颗粒因其在广泛应用中所需的特性而受到越来越多的研究。这些特性包括纳米级粒径控制、可调磁性和低毒性，使这些铁氧体具备通过磁热疗治疗癌症的必要条件。在本硕士论文中，通过溶胶-凝胶自燃烧和水热法合成了 Mn1-xZnxFe2O4（x=0；0.5；0.8；1）粉末，旨在优化其结构和磁性以进一步应用于铁磁流体。样品通过 XRD、SQUID、SEM、TEM 和磁感应加热（MIH）技术进行表征。水热法所得样品的 XRD 衍射图呈现尖晶石晶体结构，单相比例高（>88%）。Rietveld 精修和 Williamson-Hall 分析显示晶格常数和晶粒尺寸随 Zn/Mn 比增加而减小。TEM 图像显示粒径分布窄，且平均粒径随 Zn/Mn 比增加而减小。SQUID 结果表明 Zn 增加导致饱和磁化强度和剩余磁化强度降低。更显著的是，M(T) 曲线显示样品磁有序温度随 Zn 含量增加向低温偏移，从约 556 K 降至约 284 K。MIH 实验也揭示了加热速率随 Zn 增加而下隆。水热法合成的 Mn-Zn 铁氧体纳米晶体比溶胶-凝胶自燃烧样品具有更好的结晶度和磁性。水热合成样品的结构和磁性表现出对 Mn/Zn 比的依赖。这些铁氧体的磁有序温度可用作加热的自控机制，将这些铁氧体提升为一类智能材料。
引用
@article{arxiv.2004.07006,
title = {Synthesis optimization of Zn-Mn ferrites for magnetic fluid aplications},
author = {A. Horta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.07006},
year = {2020}
}