Sol-Jel Metodu ile Hazırlanmış Nikel Katkılı Zno Nanotozların Manyetik Özelliklerinin İncelenmesi

Yıl 2018, Cilt: 22 Sayı: 3, 862 - 869, 01.06.2018

Nurcan Doğan , Ayhan Bingolbali

https://doi.org/10.16984/saufenbilder.318765

Öz

 Bu çalışmada, Nikel
katkılı Zn_0.95Ni_0.05O
nano tozları sol-jel sentez metodu kullanılarak
hazırlanmış ve karakterize edilmiştir. Nikel katkılı ZnO nanotozlarının kristal
yapıları X-Işını Kırınımı (XRD) ve Taramalı Elektron
Mikroskopu (SEM) teknikleriyle incelenmiş olup, katkılanmış ZnO nano
parçacıkların NiO safsızlık pikiyle birlikte altıgen wurtzite yapıda olduğu
görülmüştür. Elde edilen örneklerin manyetik özellikleri,
Fiziksel Özellikleri Ölçme Sistemi (PPMS) aracılığıyla belirlenmiştir. ZnNiO nanotozlarının sabit bir manyetik
alan altında (FC) ve herhangi bir manyetik alan olmaksızın soğutma (ZFC)
ölçümleri yapılarak mıknatıslanmanın sıcaklıkla değişimi incelenmiştir. Bu
çalışmada, farklı ön ısıl işlem süresinin kristal yapıdaki kusurların sayısında
meydana getireceği değişimi ve dolayısıyla manyetizasyondaki değişim oda
sıcaklığında incelenmiştir. Ayrıca farklı sıcaklıklarda manyetik alana (H)
bağlı olarak mıknatıslanmadaki (M) değişim ölçümleri yapılmıştır. Oda
sıcaklığındaki PPMS sonuçlarından, örneklerin ferromanyetik davranış
sergiledikleri görülmüştür. Ayrıca Elektron Spin Rezonans (ESR) ya da diğer bir
deyişle Elektron Paramagnetik
Rezonans (EPR) tekniği kullanılarak oda sıcaklığında Zn_0.95Ni_0.05O
nano tozlarının manyetik davranışları hakkında ilave sonuçlar elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

ZnO nanotozlar, manyetizasyon

Investigation of Magnetic Properties of Nickel Doped Zno Nanoparticles Via Sol-Gel Method

Öz

In this study, Ni-doped ZnO nano powders were synthesized by the sol-gel technque. Crystallite structure

of the Ni-doped ZnO nanopowders was investigated by employing of X-ray diffraction (XRD) and

scanning electron microscopy (SEM) technique. The measurements obtained from XRD and SEM show

that the Ni-doped ZnO has wurtzite structures with NiO secondary phases. Physical properties

measurement system (PPMS) was used to investigate magnetic properties of the Zn0.95Ni0.05O

nanoparticles. The variation of magnetization due to the effect of temperature for all samples was

investigated by the zero field cooling (ZFC) and the field cooling (FC). In this study, the change in the

magnetization due to the different pre-heated time was investigated at room temperature. The

magnetization (M) versus applied field (H) study was performed at different temperatues. The outcomes

of the PPMS measurements indicated that the Ni-doped ZnO samples showed ferromagnetic behaviour at

room temperature. Electron Spin Resonance (ESR) or known as Eletctron Paramagnetic Resonance (EPR) technique was also used to obtain the additional results about the magnetic behaviour of the Zn0.95Ni0.05O

nano samples at room temperature.

Anahtar Kelimeler

ZnO nanopowder, magnetization, medical imaging

Kaynakça

• Reference 1: Z. F. Wu, Y. J. Cao, F. Zhang (2013), “Synthesis and magnetic properties of Cr doped ZnO films via radio frequency plasma deposition”, Vacuum, Cilt 90, pp. 6-9.
• Reference 2: R. Krithiga, S. Sankar, G. Subhashree (2014), “Room temperature diluted magnetism in Li, Na and K co-doped ZnO synthesized by solution combustion method”, Superlattice and Microstructures, Cilt 75, pp. 621-633.
• Reference 3: M. L. Dinesha, H. S. Jayanna, S. Ashoka, G. T. Chandrappa (2009) “Effect of Fe doping concentration on electrical and magnetic properties of ZnO nanoparticles prepared by solution combustion method”, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, Cilt 11, pp. 964-969.
• Reference 4: R. Saleh, S. P. Prakoso, A. Fishli (2012) “The influence of Fe doping on the structural, magnetic and optical properties of nanocrystalline ZnO particles” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Cilt 324, pp. 665-670.
• Reference 5: K. Xu, C. Liu, R. Chen, X. Fang, X. Wu, J. Liu (2016) “Structural and room temperature ferromagnetic properties of Ni doped ZnO nanoparticles via low-temperature hydrothermal method”, Physica B, Cilt 502, pp. 155-159.
• Reference 6: B. Khalil, H. Labrim, O. Mounkachi, B. Belhorma, A. Benyoussef, A. El Kenz, E. Ntsoenzok (2012) "Origin of magnetism from native point defects in ZnO",Journal Superconductivity and novel Magnetism, Cilt 4(25), pp. 1145–1150.
• Reference 7: N. Doğan, A. Bingolbali, L. Arda (2015) "Preparation, structure and magnetic characterization of Ni doped ZnO nano-particles" Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Cilt 373, pp. 226-230.
• Reference 8: B. D. Cullity (1976) “Elements of X-ray Diffraction" Additison-Wesly publishing Co. Inc. Bölüm 14.
• Reference 9: L. Arda, M. Açıkgöz, A. Güngör (2012) “Magnetic and Microstructure Properties of Ni-Doped ZnO Films and Powder by Sol–Gel Process”, Journal Superconductivity and novel Magnetism, Cilt 25, pp. 2701-2705.