Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13 (4), 456–463
Synthesis, investigation, structural and elastic properties of MgxZn1-xFe2O4 nanoparticles
Pradip V. Patil – PG Department of Physics and Research Centre, VP’s ASC College Baramati (Pune), 413133, India; vpasccphysics@gmail.com
Nandkishor D. Chaudhari – Department of Physics and Chemistry, Pratishthan Mahavidyalaya, Paithan (Aurangabad), 431107, India; nk.dchaudhari@gmail.com
Prabhakar R. Kute – Department of Physics and Chemistry, Pratishthan Mahavidyalaya, Paithan (Aurangabad), 431107, India; kuteprabhakar@gmail.com
RajendraD. Kale – Department of Physics, Tuljaram Chaturchand College, Baramati (Pune), 413102, India; rajendra_kale@yahoo.com
Corresponding author: RajendraD. Kale, rajendra kale@yahoo.com
DOI 10.17586/2220-8054-2022-13-4-456-463
ABSTRACT Magnesium-Zinc Ferrite nanoparticles of different compositions are synthesized by using the sol-gel auto-combustion method with citric acid as a fuel. Structural characteristics were studied using X-ray diffraction technique and it confirms the formation of cubic spinel structure. The ferrite nanoparticle size of synthesized powder ranges from 22 – 24 nm. The effect of change in Mg2+ content results in a change of the lattice parameter of ferrite nanoparticles. In the present paper, the structural parameters such as cation-cation and cation-anion distances, tetrahedral, octahedral bond lengths and bond angles, hopping lengths, shared, unshared tetrahedral, and octahedral edge are reported. FTIR spectra show two prominent peaks around 524 – 532 cm-1 (tetrahedral site) and 409 – 432 cm-1 (octahedral site) and the force constants of the octahedral and tetrahedral site of Mg–Zn ferrite were calculated. The elastic moduli and other factors such as longitudinal, transverse and mean velocity, Poisson ratio, and Debye temperature were determined.
KEYWORDS Magnesium–Zinc ferrite nanoparticles, sol-gel auto-combustion method, cubic spinel structure, bond lengths and bond angles, hopping lengths, elastic moduli
FOR CITATION Patil P.V., Chaudhari N.D., Kute P.R., Kale R.D. Synthesis, investigation, structural and elastic properties of MgxZn1-xFe2O4 nanoparticles. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13 (4), 456–463.
[In Russian] П.В. Патил, Н. Д. Чаудхари, П. Р. Куте, Р. Д. Кале
Синтез, исследование, структурные и упругие свойства наночастиц MgxZn1-xFe2O4
АННОТАЦИЯ Наночастицы магниево-цинкового феррита различного состава синтезированы методом самовозгорания геля с использованием лимонной кислоты в качестве топлива. Структурные характеристики изучены методом рентгеновской дифракции, что подтверждает формирование кубической структуры шпинели. Размер наночастиц синтезированного порошка феррита составляет 22 – 24 нм. Изменение содержания Mg2+ приводит к изменению параметра элементарной ячейки нанокристаллов феррита. В настоящей статье сообщаются структурные параметры, такие как расстояния катион-катион и катион-анион, длины связей, валентные углы и ребра тетраэдров и октаэдров. Спектры FTIR показывают два заметных пика около 524-532 см-1 (тетраэдрическая позиция) и 409-432 см-1 (октаэдрическая позиция), и были рассчитаны силовые константы октаэдрической и тетраэдрической позиции феррита Mg-Zn. Были определены модули упругости и другие факторы, такие как продольная, поперечная и средняя скорости, коэффициент Пуассона и температура Дебая.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА наночастицы магниево-цинкового феррита, методом самовозгорания геля, кубическая структура шпинели, длины связей и валентные углы, длины прыжков, модули упругости.
