Propriedades estruturais, magnéticas e dielétricas de ferritas do tipo Ni0,1Co0,4Zn0,5SmxNdyFe2-(x+y)O4 (x = y = 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 e 0,05) para aplicação em dispositivos de micro-ondas
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Resumo: | The aim of this research is to investigate the influence of rare earth (Sm3+ and Nd3+) additions on the structural, compositional, phonic, dielectric and magnetic properties of Ni-Zn-Co ferrite. Polycrystalline Ni0.1Co0.4Zn0.5SmxNdyFe2-(x+y)O4 (x=0.00; 0.01; 0.02; 0.03; 0.04 and 0.05) were prepared by the microwave-hydrothermal method. All samples were characterized using WDXRF, XRD, FTIR, Raman, VSM, Impedance spectroscopy and Coaxial probe techniques. The WDXRF analyses indicate no significant deviations between the theoretical and empirical stoichiometries of all the samples. The phase identification of the materials by XRD reveals the single-phase and cubic spinel structure of the samples. The estimated average crystallite sizes using Rietveld refinement were approximately 7.5 nm. The infrared and Raman spectra exhibit all the features of the cubic spinel structure reported in the literature. The insertion of rare-earth influenced the magnetic properties. An increase in coercive field and a decrease in saturation magnetization were observed. All the samples exhibit superparamagnetic characteristics, the magnetic average size for all the samples was very close to the estimated by Rietveld Refinement. The dielectric properties, such as dielectric constant (ε'), dielectric loss factor (ε"), dielectric loss tangent (tan δ) and AC conductivity have been undertaken over a wide range of frequencies. The measurement of ε' and ε" shows a decrease with the increasing frequency and tends to reach a constant value at higher frequency. The tan δ decreased with an increase in the frequency. AC conductivity increased with the rise of the frequency. The addition of the rare-earth modifies the dielectric characteristics in relation of the Ni-Zn-Co ferrite. The dielectric loss at high frequency presented low values for doped ferrites, making them good candidates for application in microwave devices. |
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BARROS FILHO, Allan Kardec Duailibe340225893-53http://lattes.cnpq.br/0492330410079141SINFRÔNIO, Francisco Sávio Mendes008865174-60http://lattes.cnpq.br/5984945942545807BARROS FILHO, Allan Kardec Duailibe340225893-53http://lattes.cnpq.br/0492330410079141SINFRÔNIO, Francisco Sávio Mendes008865174-60http://lattes.cnpq.br/5984945942545807RIBEIRO, Áurea Celeste da Costahttp://lattes.cnpq.br/7281004775553558BARRADAS FILHO, Alex Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/4766794669249883056698143-20http://lattes.cnpq.br/0502901767059566PEREIRA, Tayanne Cristina Marques Araújo2019-04-26T14:00:55Z2019-03-13PEREIRA, Tayanne Cristina Marques Araújo. Propriedades estruturais, magnéticas e dielétricas de ferritas do tipo Ni0,1Co0,4Zn0,5SmxNdyFe2-(x+y)O4 (x = y = 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 e 0,05) para aplicação em dispositivos de micro-ondas. 2019.83 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís.https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2622The aim of this research is to investigate the influence of rare earth (Sm3+ and Nd3+) additions on the structural, compositional, phonic, dielectric and magnetic properties of Ni-Zn-Co ferrite. Polycrystalline Ni0.1Co0.4Zn0.5SmxNdyFe2-(x+y)O4 (x=0.00; 0.01; 0.02; 0.03; 0.04 and 0.05) were prepared by the microwave-hydrothermal method. All samples were characterized using WDXRF, XRD, FTIR, Raman, VSM, Impedance spectroscopy and Coaxial probe techniques. The WDXRF analyses indicate no significant deviations between the theoretical and empirical stoichiometries of all the samples. The phase identification of the materials by XRD reveals the single-phase and cubic spinel structure of the samples. The estimated average crystallite sizes using Rietveld refinement were approximately 7.5 nm. The infrared and Raman spectra exhibit all the features of the cubic spinel structure reported in the literature. The insertion of rare-earth influenced the magnetic properties. An increase in coercive field and a decrease in saturation magnetization were observed. All the samples exhibit superparamagnetic characteristics, the magnetic average size for all the samples was very close to the estimated by Rietveld Refinement. The dielectric properties, such as dielectric constant (ε'), dielectric loss factor (ε"), dielectric loss tangent (tan δ) and AC conductivity have been undertaken over a wide range of frequencies. The measurement of ε' and ε" shows a decrease with the increasing frequency and tends to reach a constant value at higher frequency. The tan δ decreased with an increase in the frequency. AC conductivity increased with the rise of the frequency. The addition of the rare-earth modifies the dielectric characteristics in relation of the Ni-Zn-Co ferrite. The dielectric loss at high frequency presented low values for doped ferrites, making them good candidates for application in microwave devices.O objetivo desta pesquisa é investigar a influência da adição de terra raras (Sm3+ e Nd3+) nas propriedades estruturais, composicionais, fônicas, magnéticas e dielétricas na ferrita de Ni-Zn-Co. O material policristalino Ni0,1Co0,4Zn0,5SmxNdyFe2-(x+y)O4 (x = y = 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 e 0,05) foram preparadas através do método hidrotermal assistido por micro-ondas. Todas as amostras foram caracterizadas utilizando-se as técnicas de WDXRF, DRX, FTIR, Raman, VSM, Espectroscopia de impedância e Coaxial Probe. A análise de WDXRF indicou que não houve nenhum desvio significante entre as estequiometrias teóricas e experimentais para todas as amostras. A identificação de fase dos materiais através do DRX revelou que todas as amostras foram monofásicas, do tipo espinélio e cúbicas de face centrada. O tamanho de cristalito médio estimado através do Refinamento Rietveld foi de aproximadamente 7,5 nm. A adição de terra raras influenciaram as propriedades magnéticas. Um aumento no campo coercivo e uma diminuição na magnetização de saturação foram observados. Todas as amostras apresentaram características superparamagnéticas, o tamanho magnético médio de todas as amostras se revelou próximo do tamanho estimado pelo Refinamento Rietveld. As propriedades dielétricas, como a constante dielétrica (ε'), o fator de perda (ε"), a tangente de perda dielétrica (tan δ) e a condutividade AC foram realizadas em uma ampla faixa de frequência. As medições de ε' e ε" revelaram uma queda com o incremento da frequência e tenderam a um valor constante em altas frequências. A tan δ decaiu com o aumento da frequência. A condutividade AC aumentou com a elevação da frequência. A adição de terra raras modificaram as características dielétricas em relação a ferrita de Ni-Zn-Co. A perda dielétrica em alta frequência apresentou valores baixos para as ferritas dopadas, tornando-as boas candidatas para aplicação em dispositivos de micro-ondas.Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2019-04-26T14:00:55Z No. of bitstreams: 1 TayanneCristinaPereira.pdf: 2407167 bytes, checksum: 4c7b06a0e2edcede28fc758186a97721 (MD5)Made available in DSpace on 2019-04-26T14:00:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TayanneCristinaPereira.pdf: 2407167 bytes, checksum: 4c7b06a0e2edcede28fc758186a97721 (MD5) Previous issue date: 2019-03-13CAPESapplication/pdfporUniversidade Federal do MaranhãoPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCETUFMABrasilDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCETFerritaMétodo hidrotermal assistido por micro-ondasPropriedades magnéticasPropriedades dielétricasFerritesMicrowave-hydrothermal methodMagnetic propertiesDielectric propertiersTeoria Eletromagnética, Microondas, Propagação de Ondas, AntenasPropriedades estruturais, magnéticas e dielétricas de ferritas do tipo Ni0,1Co0,4Zn0,5SmxNdyFe2-(x+y)O4 (x = y = 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 e 0,05) para aplicação em dispositivos de micro-ondasStructural, magnetic and dielectric properties of ferrites of type Ni0,1Co0,4Zn0,5SmxNdyFe2- (x + y) O4 (x = y = 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05) for application in microwave devicesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMAinstname:Universidade Federal do Maranhão (UFMA)instacron:UFMAORIGINALTayanneCristinaPereira.pdfTayanneCristinaPereira.pdfapplication/pdf2407167http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/2622/2/TayanneCristinaPereira.pdf4c7b06a0e2edcede28fc758186a97721MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82255http://tedebc.ufma.br:8080/bitstream/tede/2622/1/license.txt97eeade1fce43278e63fe063657f8083MD51tede/26222019-04-26 11:00:55.967oai:tede2: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tedebc.ufma.br/jspui/PUBhttp://tedebc.ufma.br:8080/oai/requestrepositorio@ufma.br||repositorio@ufma.bropendoar:21312019-04-26T14:00:55Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA - Universidade Federal do Maranhão (UFMA)false |
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The aim of this research is to investigate the influence of rare earth (Sm3+ and Nd3+) additions on the structural, compositional, phonic, dielectric and magnetic properties of Ni-Zn-Co ferrite. Polycrystalline Ni0.1Co0.4Zn0.5SmxNdyFe2-(x+y)O4 (x=0.00; 0.01; 0.02; 0.03; 0.04 and 0.05) were prepared by the microwave-hydrothermal method. All samples were characterized using WDXRF, XRD, FTIR, Raman, VSM, Impedance spectroscopy and Coaxial probe techniques. The WDXRF analyses indicate no significant deviations between the theoretical and empirical stoichiometries of all the samples. The phase identification of the materials by XRD reveals the single-phase and cubic spinel structure of the samples. The estimated average crystallite sizes using Rietveld refinement were approximately 7.5 nm. The infrared and Raman spectra exhibit all the features of the cubic spinel structure reported in the literature. The insertion of rare-earth influenced the magnetic properties. An increase in coercive field and a decrease in saturation magnetization were observed. All the samples exhibit superparamagnetic characteristics, the magnetic average size for all the samples was very close to the estimated by Rietveld Refinement. The dielectric properties, such as dielectric constant (ε'), dielectric loss factor (ε"), dielectric loss tangent (tan δ) and AC conductivity have been undertaken over a wide range of frequencies. The measurement of ε' and ε" shows a decrease with the increasing frequency and tends to reach a constant value at higher frequency. The tan δ decreased with an increase in the frequency. AC conductivity increased with the rise of the frequency. The addition of the rare-earth modifies the dielectric characteristics in relation of the Ni-Zn-Co ferrite. The dielectric loss at high frequency presented low values for doped ferrites, making them good candidates for application in microwave devices. |
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