Effect of annealing temperature on magnetic phase transition in Fe3O4 nanoparticles

退火(玻璃) 材料科学 超顺磁性 磁铁矿 微晶 分析化学(期刊) 赤铁矿 傅里叶变换红外光谱 磁铁矿 矫顽力 纳米颗粒 化学工程 磁化 纳米技术 冶金 化学 凝聚态物理 色谱法 磁场 物理 工程类 量子力学
作者
Atefeh Jafari,S. Farjami Shayesteh,Mojtaba Salouti,Komail Boustani
出处
期刊:Journal of Magnetism and Magnetic Materials [Elsevier BV]
卷期号:379: 305-312 被引量:114
标识
DOI:10.1016/j.jmmm.2014.12.050
摘要

Fe3O4 (magnetite) nanoparticles (NPs) were synthesized using a co-precipitation method, and then annealed at various temperatures between 50 and 850 °C for 1 h in air. After annealing, the NPs were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy and vibrating sample magnetometer (VSM). The FTIR and XRD results indicated that Fe3O4 NPs were converted to γ-Fe2O3 (maghemite) by annealing at 250 °C for 1 h and then to α-Fe2O3 (hematite) on annealing in the range of 550–650 °C. The average crystallite size of the NPs estimated by the Debye–Scherrer equation increased from 6.6 to 37.6 nm by increasing annealing temperature from 50 to 850 °C. According to VSM results, the magnetite NPs were superparamagnetic and converted to the maghemite with superparamagnetic phase by annealing up to 550 °C. A phase transition from soft to hard ferromagnetic was occurred at annealing temperature 650 and 850 °C, respectively °C. This phase transition was attributed to the conversion of magnetite to hematite. The VSM analysis confirmed the XRD and FTIR results. The saturation magnetization (Ms) of Fe3O4 NPs was increased from 41.69 to 53.61 emu/g by increasing annealing temperature from 50 to 550 °C, and then decreased intensively to 0.49 emu/g after annealing at 850 °C. By increasing annealing temperature from 50 to 550, the crystallite size of NPs was increased from 6.6 to 12.7 and the coercive force (Hc) was reached to 4.20 Oe after annealing at 550 °C and then intensively increased to 1459.02 Oe for any further increasing of particle size up to 850 °C.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dique3hao完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
疯狂加载ing给童童的求助进行了留言
1秒前
Hello发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
火星上火的应助被ale采纳,获得10
1秒前
Asprilingmilk发布了新的文献求助10
1秒前
沉静的乌冬面完成签到,获得积分10
1秒前
开朗猫咪完成签到,获得积分10
1秒前
cxy完成签到,获得积分10
2秒前
123456完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Frank完成签到 ,获得积分10
2秒前
123完成签到,获得积分20
2秒前
幸运雨点完成签到,获得积分10
2秒前
lvwenjie发布了新的文献求助10
3秒前
Ming发布了新的文献求助10
3秒前
吃不饱完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
小蘑菇的应助被卿君采纳,获得10
4秒前
激动的梦寒完成签到,获得积分20
4秒前
Forest001发布了新的文献求助50
4秒前
大雪纷纷完成签到,获得积分10
4秒前
我是老大的应助被syz采纳,获得10
4秒前
汉堡包的应助被sfjlyz采纳,获得10
4秒前
qxm完成签到,获得积分10
4秒前
Hatter完成签到,获得积分10
5秒前
清脆三德完成签到,获得积分10
5秒前
饭宝宝完成签到,获得积分10
5秒前
123发布了新的文献求助10
5秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
流歌完成签到,获得积分20
5秒前
坚强冰枫的应助被beyond采纳,获得10
5秒前
5秒前
华仔的应助被123456采纳,获得10
6秒前
英俊的铭的应助被qqqq_8采纳,获得10
7秒前
7秒前
愉快立诚发布了新的文献求助30
7秒前
cassie完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Elektrische Feldverteilung in gasisolierten Anlagen unter Gleichspannungsbelastung 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8057613
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9483131
关于积分的说明 21317878
捐赠科研通 7625598
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3394946
关于科研通互助平台的介绍 2525983
邀请新用户注册赠送积分活动 2433322