بررسی خواص مغناطیسی و الکتریکی نانوسیالات fe3o4
چکیده
نانوسیال مغناطیسی یا فروفلویید، محلول کلوییدی پایداری است که شامل نانو ذرات مغناطیسی بسیار ریز با ابعاد 10 نانومتر می باشند که در یک سیال پایه پراکنده شده اند. امروزه در دنیای مدرن نانوسیالات مغناطیسی نقش بسیار زیادی در علم و تکنولوژی ایفا می کنند. نانو سیال، fe3o4 به خاطر ویژگیهای منحصر به فردش از جمله خواص مغناطیسی مطلوب و سازگاری با محیط زیست مورد توجه خاص پژوهشگران قرار دارد. در این تحقیق پس از تهیه این نانو سیال در شرایط متفاوت، خواص مغناطیسی و الکتریکی آن بررسی شد. برای ساخت نانوسیالات fe3o4 روشهای متنوعی وجود دارد که در این تحقیق از روش هم رسوبی استفاده شده است. پس از تهیه نانوسیال fe3o4(مگنتیت) در چهار کسر حجمی 25/0،5/0، 1، 25/1 و شناسایی نانو ذرات آن، هدایت الکتریکی dc نانوسیال در کسر حجمی و دماهای متفاوت اندازه گیری شد. نتایج الگوی پراش پرتو x و تصاویر tem نشان می دهند که نانو ذرات fe2o3 در فاز اسپینلی و بدون ناخالصی با اندازه میانگین ذرات حدود 12mm تولید شده اند.منحنی مغناطیس نمونه نشان دهنده رفتار سوپرپارامغناطیسی نمونه است، اندازه گیری ضریب هدایت الکتریکی نانو سیال نشان می دهد که این ضریب در همه دماها با کسر حجمی نانو سیال بطور تقریبا خطی افزایش می یابد. همچنین هدایت الکتریکی با دما بویژه در کسر حجمی های بالاتر افزایش می یابد این نتایج به انباشتگی نانو ذرات در حضور میدان و حرکت براونی آن ها در دماهای مختلف نسبت داده می شود. همچنین با استفاده از یک مدار پل وتسون، هدایت الکتریکی ac نانو سیال fe3o4 با کسر حجمی های مختلف و در دمای اتاق اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که دو گستره متفاوت برای وابستگی هدایت الکتریکی ac به فرکانس وجود دارد. در اولین گستره (از صفر تا 1000 هرتز) افزایش هدایت الکتریکی بسیار کم و بصورت خطی است. این در حالی است که دومین گستره (فرکانس های بیشتر از 1000 هرتز) هدایت الکتریکی به سرعت با فرکانس تغییر می کند. بر مبنای نتایج بدست آمده افزایش هدایت الکتریکی در 1000 هرتز را می توان به ناپدید شدن کلوخه سازی احتمالی نانو ذرات نسبت داد.