Title

INFLUêNCIA DO TAMANHO DE PARTíCULA E DA DOPAGEM COM CE3+ NAS PROPRIEDADES MAGNéTICAS DE UMA FERRITA MISTA CO0,6ZN0,4FE2-XCEXO4

INFLUENCE OF PARTICLE SIZE AND CE3+ DOPING ON THE MAGNETIC PROPERTIES OF A MIXED FERRITE CO0,6ZN0,4FE2-XCEXO4

Authorship

Torquato, Mattheus; Heringer, Magno de Assis Verly; Silva Neto, Eliel Gomes da; Viana Junior, Emilson Ribeiro; Biasi, Ronaldo Sergio de

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Silva Neto, Eliel Gomes da

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DOI

10.5151/2594-5327-39745

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Abstract

As ferritas cúbicas são óxidos metálicos de fórmula AB2O4, em que A são cátions divalentes e B cátions trivalentes, um dos quais é o Fe3+. No presente estudo é investigado o efeito da substituição de 5% de cátions trivalentes de ferro por cátions trivalentes de cério em uma ferrita mista de cobalto e zinco de fórmula estequiométrica Co0,6Zn0,4Fe2-xCexO4, com x = 0 e x = 0,05, com o objetivo de avaliar o efeito da substituição de cério na magnetização de saturação (Ms) e na constante de anisotropia magnetocristalina (K1) do material. Também foram conduzidos tratamentos térmicos nas amostras, com intuito de investigar o efeito do tamanho de partícula nas propriedades do material. As amostras foram sintetizadas pelo método de sol-gel combustão e calcinadas a 720 ºC por 4 h e caracterizadas por difração de raios X (DRX), magnetometria de amostra vibrante (MAV) e ressonância ferromagnética (RFM). Os resultados de DRX confirmam a obtenção de ferrita cúbica do grupo espacial Fd-3m, enquanto as curvas de magnetização mostram um aumento de Ms com o aumento do tamanho de cristalito e um decréscimo com a introdução de cério.

Cubic ferrites are metallic oxides with AB2O4 as formula. A and B are the divalent and trivalent cations, respectively, where usually Fe3+ is the cation B. This study investigates the effect on magnetic properties of 5% of Ce3+ dopping in a cobalt-zinc mixed ferrite with stoichiometric formula Co0,6Zn0,4Fe2-xCexO4, where are x = 0 and x = 0,05. Heat treatments were also carried out to analyze the influence of particle size on these material properties. The samples were synthesized by sol-gel combustion route and followed a calcination at 720 ºC for 4 h. X-ray diffraction (XRD), vibrating-sample magnetometry (VSM) and ferromagnetic resonance (FMR) were also carried out. The XRD results confirm the obtaining of the cubic ferrite crystalline phase (space group Fd-3m), while the magnetization curves show increased saturation magnetization (Ms) for larger crystallite sizes and a decrease of Ms for the samples with cerium incorporated at the structure.

Keywords

Ferritas cúbicas; Propriedades magnéticas; Nanopartículas magnéticas.

Cubic Ferrites; Magnetic properties; Magnetic nanoparticles.