Cubic structured manganese ferrite nanoparticles were synthesized by a thermal treatment  method followed by calcination at various temperatures from 723 to 873 K. In this investigation, we used polyvinyl pyrrolidon (PVP) as a capping agent to control the agglomeration of the nanoparticles. The characterization studies were conducted by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The average particle sizes of manganese ferrite nanoparticles were determined by TEM, which increased with the calcination temperature from 12 to 22 nm and they had good agreement with XRD results. Fourier transform in frared spectroscopy confirmed the presence of metal oxide bands at all temperatures and the absence of organic bands a t873K. Magnetic properties were demonstrated by a vibrating sample magnetometer, which showed a super-paramagnetic behavior for all samples and also saturation magnetization (Ms) increases from 3.06 to 15.78 emu/g by increasing the calcination temperature. The magnetic properties were also confirmed by the use of electron paramagnetic resonance spectroscopy, which revealed the existence of unpaired electrons and also measured peak-to-peak line width, resonant magnetic field and the g-factor

چکیده

نانوذرات با ساختار مکعبی فریت منگنز با استفاده از روش عملیات حرارتی پس از تکلیس در دماهای مختلف از 723-873 کلوین سنتز شد، در این تحقیق، ما از پلی وینیل پیرولیدن (PVP) به عنوان عامل پوشش برای کنترل تراکم نانوذرات استفاده کردیم. مطالعات شناسایی توسط پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) انجام شد. ​​اندازه متوسط ذرات نانو ذرات فریت منگنز توسط TEM تعیین شد که با دمای تکلیس از 12-22 نانومتر افزایش یافته و توافق خوبی با نتایج XRD دارد. طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه حضور باندهای اکسید فلزی را در تمام دماها و عدم وجود باند آلی در 873 کلوین را تایید کرد. خواص مغناطیسی توسط یک مغناطیس نمونه ارتعاشی اثبات شده است، که یک رفتار فوق پارامغناطیسی برای همه نمونه ها نشان می­دهد و مغناطیس پذیری اشباع (Ms) با افزایش دمای تکلیس افزایش از 06/3 تا 78/15 emu/g افزایش می­یابد. خواص مغناطیسی نیز با استفاده از طیف سنجی رزونانس پارامغناطیسی الکترون تایید شده است، که وجود الکترون جفت نشده را نشان می­دهد و همچنین عرض خط پیک تا پیک، میدان مغناطیسی رزونانس و فاکتور g تعیین شد.

1-مقدمه

به تازگی، مطالعات زیادی در سنتز نانومواد، مانند نانوبلورهای فریت اسپینل متمرکز شده است که به علت اثر سطح آنها (نسبت سطح به حجم بزرگ) و اثرات سلول کوانتومی (خواص وابسته به اندازه) توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. این عوامل بر خواص فیزیکی و شیمیایی آنها تاثیر می­گذارد. نانوبلورهای مگنتیت و اسپینل به عنوان دو نانومواد مهم معدنی به خاطر خواص الکترونیکی، نوری، الکتریکی، مغناطیسی، و کاتالیزوری آنها در نظر گرفته می­شود، که همه از آنها متفاوت از خواص همتایان عمده ای می­باشند. فریت های اسپینل دارای ساختار AB2O4 است که در آن A و B به ترتیب سایت های کاتیون چهار وجهی و هشت وجهی را نشان می­دهد و O سایت آنیون اکسیژن را بیان می­کند...