شماره ركورد
34375
پديد آورنده
عليرضا دهقانيان
عنوان
بررسي ساخت نانوكامپوزيت شفاف فريت كبالت/پلي متيل متاكريلات با هدف استفاده به عنوان حسگر نوري مغناطيسي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مواد و متالورژي گرايش سراميك
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1404/06/24
استاد راهنما
دكتر سيد محمد ميركاظمي
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي مواد و متالورژي
چكيده
در سالهاي اخير اهميت وجود ميدان مغناطيسي نوري منجر به تعريف كاربردهايي از آن شده كه بر مصارف روزمره بشري تأثير ميگذارد؛ بنابراين تشخيص ميدان مغناطيسي و اندازهگيري آن هميشه در بسياري از كاربردها يك عملكرد ضروري بوده است. در اين پژوهش يك نانوكامپوزيت مغناطيسي ويژه فريت كبالت/پلي متيل متاكريلات جهت كاربرد در حسگرهاي نوري مغناطيسي تشكيل شد. از بين نانوذرات مناسب، با نظر بر اثر فارادي (=V.t.H) و ثابت Verdet، CoFe2O4 از جهت ثبات و اندازه، نسبت به ساير گزينهها برتري دارد. با استفاده از روش حلالگرمايي و عامل اولئيل آمين/اولئيك اسيد نانوذراتي با شكل كروي، ميانگين اندازه ذرات نزديك به 30 nm و كورسويته 50 Oe و مغناطش اشباع 65 emu/g سنتز شدند. افزودن يونهاي خاكي كمياب از خانواده لانتانيدها باعث افزايش مغناطش اشباع و ثابت Verdet اين نانوذرات شد. براي بررسي نمونهها از آناليز پراش اشعه ايكس، مغناطيسسنج نمونه ارتعاشي و طيفسنجي تبديل فوريه فروسرخ و همچنين ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني استفاده شد. به دنبال دستيابي به پراكندگي يكنواخت نانوذرات در زمينه پليمري با حداقل كلوخهايشدن، مونتاژ اين نانوكامپوزيت به روش اختلاط مونومر و نانوذرات و بسپارش درجا در حضور نانوذرات انجام گرديد. شفافيت بدنهي PMMA خالي از نانوذره در برابر تابش ليزر با طولموج مادونقرمز (IR) بسيار مطلوب بوده و بدون ايجاد تداخل نوري يا جذب ناخواسته، عملكردي ويژه رقم خواهد زد. در ميان تمامي نمونههاي بررسيشده، تركيب دوپشده با ايتربيوم (Yb) بالاترين عملكرد را نشان داد. اين نمونه بيشترين چرخش زاويهاي قطبش (°1.88) و بالاترين ضريب وردت (T·m/°174000) را دارا بوده و بهعنوان مناسبترين كانديد براي كاربردهاي مبتني بر اثر فارادي شناسايي شد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/25
عنوان به انگليسي
Investigation of the fabrication of a transparent cobalt ferrite/polymethyl methacrylate nanocomposite for use as a magneto-optical sensor
تاريخ بهره برداري
9/15/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عليرضا دهقانيان
چكيده به لاتين
In recent years, the importance of the existence of optical magnetic fields has led to the definition of applications that affect human daily uses; therefore, detecting and measuring magnetic fields has always been an essential function in many applications. In this study, a special magnetic nanocomposite of cobalt ferrite/polymethyl methacrylate was formed for use in optical magnetic sensors. Among the suitable nanoparticles, considering the Faraday effect (=V.t.H) and the Verdet constant, CoFe2O4 is superior to other options in terms of stability and size. Using the solvothermal method and the oleylamine/oleic acid agent, nanoparticles with spherical morphology, average particle size of close to 30 nm, coercivity of 50 Oe, and saturation magnetization of 65 emu/g were synthesized. The addition of rare earth ions from the lanthanide family increased the saturation magnetization and Verdet constant of these nanoparticles. X-ray diffraction analysis (XRD), Vibrating sample magnetometer (VSM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Field emission scanning electron microscopy (FESEM) were used to examine the samples. In order to achieve uniform dispersion of nanoparticles in the polymer matrix with minimal agglomeration, the assembly of this nanocomposite was carried out by mixing monomer and nanoparticles via in-situ polymerization in the presence of nanoparticles. The transparency of the PMMA/NPs-free against infrared (IR) laser radiation is very desirable and will provide a special performance without causing optical interference or unwanted absorption. Among all the samples studied, the ytterbium-doped compound showed the highest performance. This sample had the highest polarization angular rotation (1.88°) and the highest Verdet coefficient (174000 °/T·m) and was identified as the most suitable candidate for Faraday effect-based applications.
كليدواژه هاي فارسي
فريت كبالت , حسگر , پلي متيل متاكريلات , اثر فارادي , سنتز , خواص مغناطيسي نوري
كليدواژه هاي لاتين
Cobalt ferrite , Polymethyl methacrylate , Faraday effect , Magneto-optical properties
Author
Alireza Dehghanian
SuperVisor
Dr. Seyed Mohamad Mirkazemi