Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2023, 14 (2), 254–263
Structural and magnetic study of Tb3+ doped zinc ferrite by sol-gel auto-combustion technique
Shrinivas G. Jamdade – Department of Physics, Nowrosjee Wadia College, Pune, India
Popat S. Tambade – Department of Physics, Prof. Ramkrishna More Arts, Commerce and Science College, Akurdi, Pune, India
Sopan M. Rathod – Department of Physics, Abasaheb Garware College, Pune, India
Corresponding author: Shrinivas G. Jamdade, hv jamdade@yahoo.com
DOI 10.17586/2220-8054-2023-14-2-254-263
ABSTRACT In this study, the influence of Tb3+ substitution in zinc ferrite is reported. ZnTbxFe(2-x)O4 (x = 0, 0.025, 0.05, 0.075, 0.1, 0.125, and 0.15) were prepared using sol-gel auto-combustion technique. All the samples were sintered at 400 °C for 4 hours. The structure has been studied using XRD, FTIR, UV-visible, and VSM. X-ray diffraction evaluation demonstrates formation of spinel ferrite with nano size distribution. Vibrating sample magnetometer was used to study the magnetic properties of the samples. It was found that as terbium content increases, the coercive field decreases while the saturation magnetization increases. The Tb3+ doped nanocrystalline zinc ferrites show ferrimagnetic behavior. FTIR analysis show the presence of two expected bands attributed to tetrahedral and octahedral metal oxygen vibrations at 320 and 450 cm-1.
KEYWORDS sol-gel auto-combustion technique, zinc ferrite, terbium additive, cubic spinel structure, nano structure
FOR CITATION Jamdade S.G., Tambade P.S., Rathod S.M. Structural and magnetic study of Tb3+ doped zinc
ferrite by sol-gel auto-combustion technique. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2023, 14 (2), 254–263.
[In Russian] Шринивас Г. Джамдаде, Попат С. Тамбаде, Сопан М. Ратод
Структурные и магнитные исследования допированного Tb3+ феррита цинка, полученного методом автовзгорания геля
АННОТАЦИЯ Статья посвящена исследованию влиянии введения Tb3+ на свойства феррита цинка. ZnTbxFe(2-x)O4 (x = 0, 0.025, 0.05, 0.075, 0.1, 0.125, и 0.15) получали методом автосжигания геля. Все полученные образцы подвергались термообработке при температуре 400°С в течение 4 часов. Структура и свойства были изучены с помощью методов рентгеновской дифракции, ИК- и УФ-спектроскопии и вибрационной магнитометрии. Методом рентгеновской дифракции показано образование нанокристаллов феррита цинка со структурой шпинели. Для исследования магнитных свойств образцов использовался вибрационный магнитометр. Установлено, что с увеличением содержания Tb3+ в системе приводит к уменьшению коэрцитивной силы и увеличению намагниченности насыщения. Нанокристаллический феррит цинка, легированный Tb3+, демонстрирует ферримагнитные свойства. Анализ методом ИК-спектроскопии показывает наличие двух полос, относящихся к колебаниям связи металла-кислород в тетраэдрическом и октаэдрическом окружении – при 320 см-1 и 450 см-1.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА золь-гель метод автосжигания, феррит цинка, добавка тербия, кубическая структура шпинели, наноструктура.
