Enhanced magnetic and structural properties of functional hard/soft ferrite nanocomposites for microwave application
dc.contributor.advisor | المصيرعي، منيرة عبدالله | |
dc.contributor.author | Algarou, Norah Abdullah | |
dc.date.accessioned | 2024-01-09T17:40:59Z | |
dc.date.available | 2024-01-09T17:40:59Z | |
dc.date.issued | 2022 | |
dc.degree.department | Physics Department | |
dc.degree.grantor | Imam Abdulrahman Bin Faisal University | |
dc.description | تُعد المركبات النانوية المغناطيسية الصلبة/اللينة جيلًا ذكيًا جديدًا من المواد المغناطيسية التي تتمتع بإمكانات كبيرة في مختلف التطبيقات خاصةً في تطبيقات الميكرويف نظراً لخصائصها الفريدة والعديدة مثل قدرتها العالية في أمتصاص موجات الميكرويف. الدمج بين المواد المغناطيسية الصلبة والتي لها صيغة كيميائية (MFe12O19, M= Sr, Ba, and Pb) والمواد المغناطيسية اللينة التي لها صيغة كيميائية (أو معادن أخرى (MFe2O4, M= Co, Ni, Zn,، يؤدي إلى اقتران متبادل وهو الذي يجمع بين خاصيتي التشبع المغناطيسي العالي (Ms) الناتج من المواد المغناطيسية اللينة والحقل المغناطيسي القاهر العالي الناتج من المواد المغناطيسية الصلبة (.(Hc وهذا الاقتران يحتوي على تأثيرين مهمين وهما التفاعل المتبادل وتفاعل ثنائي القطب، واللذان يلعبان دور أساسي في أنشاء الخصائص المغناطسية للمركبات النانوية المغناطيسية الصلبة /اللينة. تهدف هذه الرسالة لأنشاء عدة مركبات نانوية مغناطيسية جديدة صلبة/لينة {SrTb0.01Tm0.01Fe11.98O19/AFe2O4 (A= Co, Ni, Zn, Cu and Mn); SrTb0.01Tm0.01Fe11.98O19/(CoFe2O4)x (0.00 ≤ x ≤ 0.03); SrFe12O19/x(CoTm0.01Tb0.01Fe1.98O4) (1.0 ≤ x ≤ 3.0); SrNi0.02Zr0.02Fe11.96O19/MFe2O4 (M= Mn, Co, Cu, and Zn); SrNi0.02Zr0.02Fe11.96O19/(CoFe2O4)x (1.0 ≤ x ≤ 3.0); Sr0.5Ba0.5ScxFe12-xO19 /NiFe2O4 (x ≤ 0.035); and SrInxFe12-xO19/Ni0.5Zn0.5Fe2O4 (0.00 ≤ x ≤ 0.04)} باستخدام عملية الاحتراق الذاتي (وعاء-واحد) الصل-جل والتحقق من كلاً من خصائصها الهيكلية، المغناطيسية، والميكرويفية لإمكانية استخدامها كمواد ماصة لموجات الميكرويف. علاوة على ذلك، تمت دراسة تأثير استبدال المعادن على بنية المواد الصلبة/اللينة، (Tb3+and Tm3+) العناصر الأرضية النادرة و (Ni2+, Zr4+, Sc3+, and In3+)الانتقالية وتغيير نوع المواد اللينة، وكذلك زيادة كمية محتواها على خصائص المركبات النانوية المعٌدة. | |
dc.description.abstract | Hard/soft ferrites nanocomposites are a new intelligent generation of magnetic materials that hold great potential in various applications particularly microwave applications owing many unique properties such as high microwave absorption ability. The integration between the hexaferrite (hard) (H) (MFe12O19, M= Sr, Ba, and Pb) and the spinel ferrite (soft) (S) (MFe2O4, M= Ni, Co, Zn, or other elements ) are tuned the magnetic properties by combining a high magnetic saturation (Ms) property related to the soft part with a high magnetic coercivity (Hc) property related to the hard part. This combination will generate the exchange-coupling behavior that included two main interactions, which are the exchange and dipolar. These two interactions have been fundamentally playing an important role in forming the magnetic characteristics in H/S ferrites nanocomposites. The thesis objective is to establish various sets of novel hard/soft ferrite nanocomposites (NCs) {SrTb0.01Tm0.01Fe11.98O19/AFe2O4 (A= Co, Ni, Zn, Cu and Mn); SrTb0.01Tm0.01Fe11.98O19/(CoFe2O4)x (0.00 ≤ x ≤ 0.03); SrFe12O19/x(CoTm0.01Tb0.01Fe1.98O4) (1.0 ≤ x ≤ 3.0); SrNi0.02Zr0.02Fe11.96O19/MFe2O4 (M= Mn, Co, Cu, and Zn); SrNi0.02Zr0.02Fe11.96O19/(CoFe2O4)x (1.0 ≤ x ≤ 3.0); Sr0.5Ba0.5ScxFe12-xO19 /NiFe2O4 (x ≤ 0.035); and SrInxFe12-xO19/Ni0.5Zn0.5Fe2O4 (0.00 ≤ x ≤ 0.04)} by using “one-pot” sol-gel auto-combustion process and investigate their structural, magnetic, and microwave properties for the potential of using them as microwave absorbers. Moreover, the effect of substitution the transition metals (Ni2+, Zr4+, Sc3+, and In3+) and rare earth elements (Tb3+and Tm3+) on the structure of hard/soft ferrite, the changing of spinel ferrite type, and the increasing of soft phase amount; into the characteristics of prepared nanocomposites were studied. | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14154/70974 | |
dc.language.iso | en | |
dc.publisher | Imam Abdulrahman Bin Faisal University | |
dc.subject | Physics | |
dc.subject | Material Physics | |
dc.title | Enhanced magnetic and structural properties of functional hard/soft ferrite nanocomposites for microwave application | |
dc.type | Thesis | |
sdl.degree.name | Doctor of Philosophy |