تأثير مشوبات Sc وMn على خواص ZnO
The Effect of Mn and Sc Dopants on the Properties of ZnO
- الباحث
- مريم غسان غفار المعروف
- المشرف
- شاكر جاهل إدريس
- الجامعة
- جامعة بابل
- الكلية / القسم
- هندسة المواد / هندسة السيراميك ومواد البناء
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2024
- لغة الرسالة
- E
- الكلمات المفتاحية
- أوكسيد الزنك;التشويب;المنغنيز;السكانديوم
الملخص
نظرا لفجوة النطاق الكبيرة والمباشرة وطاقة الربط العالية دقة (600©،0). يعد أوكسيد الزنك مثيرا للاهتمام بشكل خاص لذلك يتم استخدامه في عديد من التطبيقات وله مجموعه متنوعة من الاستخدامات. في الدراسة Aled) تم تحضير مجموعتين رئيسيتين من اكسيد لزنك المشوبة والغير مشوبة. المجموعة الأولى هي ScxO) ودمم2 ) حيث أن Mwt% (0.05,0.075,0.1, 0) = ،،والمجموعة الثانية هي Gus ) Zn(1-x_Sco.025 MnxO ) أن Mwt.% (0.025,0.05,0.075 )2ك , Zn(1-x) MnxO x=(0.1wt%) باستخدام طريقه بتجيني باستخدام نترات الزنك؛ نترات السكانديوم، نترات المنغنيز وحمض الستريك كمواد أوليه. بعد الحصول على مسحوق Lila تمت معالجة بالحرارة عند درجات الحرارة المرغوبة (400 درجة مئوية) لمدة 1 ساعات بمعدل 5 درجات مئوية / دقيقة. وبعد ذلك تم اجراء اختبارات فحص المسامية وصلابه فيكرز وقوه الانضغاط والانكماش للعينات المشوبة وغير المشوبة بعد تلبيدها بدرجه 100070 لمده ساعتين أظهرت نتائج XRD للعينات غير المشوبة والمشوبة بان جميع العينات تتكون من تركيب gy gh سداسي لبنيه 0 على طول مستوي (002) ومن صور اختبار SEM بينت شكل الدقائق النانوية ZnO بانها اشكال كرويه .ومع ذلك أن العينات المشوبة تحتوي على مجاميع من الجسيمات النانوية الكروية غير المتجانسة أي أن حجم الجسيمات يقل كلما زادت نسبه تشويب في wt%Sc) 0.1( اما بالنسبة لتشويب م1/احيث اظهرت صوره ا/اع5 )0.05 Zn1-x) 6(X= 0.1Mn Mwt%,Sco.o2s Mn,O أظهرت العينات مجموعة متنوعة من الاشكال غير المنتظمة والصفائح المستطيلة. لوحظ من صور اختيار Gin TEM شكل الدقائق النانوية ZnO بانها اشكال كروية اما العينات المشوبة بالسكانديوم كان شكل دقائق كرويه متجانسة والعينات المشوبة في المنغنيز عباره عن جزيئات كبيره نسبياً وأنواع مختلفة من الاشكال. وأظهرت صور PL للعينات غير المشوبة والمشوبة باستخدام UV الضوء الموجي الذي يمثل (325)نانومتر في درجه حرارة الغرفة أي كلما زاد مستوى التشويب 9(0.1Sc%Mwt) (/0.11/10961/111)تقل الشده مقارنة ان نتائج المغناطسية تم قياسها بواسطة فحص /51/احيث أظهرت النتائج ان قيم التشبع المغناطيسي Ms تعتمد على نسب التشويب. وان اقصى قيمة مغناطسييه لمجموعة SCO ,1م72 (0.07510/1101/96<)تقريبا (Ms=39.56) بينما سجلت اقصى قيمة مغناطسية لمجموعة ZnixMinxO عندما (x=0.1Mwt%) كانت Ms=37.63 أظهرت النتائج التجريبية ان WO.AMwt%Mn) أعلى قيمة في الخواص الفيزيائية والميكانيكية مقارنة بالنسب الأخرى حيث كانت الكثافة النسبية(2ممء/ع 2.58( ، والمسامية(9635 ). وصلاده فيكرز sae 9(23.09Mpa) 44 الانضغاط .(23.4Mpa)
Abstract
Due to its large and direct bandgap and high exaction, binding energy (60 meV). ZnO is particularly interesting and is being used in many applications. It is clear that zinc oxide has a variety of uses, and significant effort is made to realize advances in terms of technology and price. In the present study, the first part involves preparation of pure ZnO and the Scandium (Sc) doped ZnO where Zn(1-x)ScxO X= (0,0.05,0.075,0.1) Mwt%, while the Second part was Zn(1-x)_Sc0.025_MnxOx=(0.025,0.05,0.075) Mwt%, Zn0.9Mn0.1O. All compositions were prepared by Pechini method using zinc nitrate, scandium nitrate, manganese nitrate and citric acid after preparing powder was calcined for one hours at a rate of 5 °C/min at 400 °C. For undoped and doped ZnO with 0.1 of Sc and Mn, the density, porosity, Vickers hardness, compression strength and shrinkage tests were performed after sintering for 2hr at1000°C. In particularly, X-ray diffraction research verifies that the ZnO hexagonal wurtzite structure was preserved alongside the (002) preferred crystallized plane for ZnO with Sc, Mn added. The field emission scanning electron microscopy shows that the ZnO nano-crystallites are uniformly sized and spherical in shape. As well, these particles are in a highly agglomerated form photoluminescence spectroscopy. Utilizing light with a wavelength of 325 nm. Transmission electron microscopy ZnO grain morphology was near spherical ZnO doped with Sc the size of the calcined particles increased and no obvious abnormal growth .Zinc oxide doped with 0.1% Mwt manganese powders were the particles which relatively large in morphology. Therefore, to obtain the Hysteresis loops were used to the vibrating sample magnetometer test is revealed Magnetization. ZnO-NPs showing at room temperature ferromagnetic (RTFM) characteristic. The maximum (Ms=39.56) value in the Zn(1-x) ScxO samples group was in (x=0.075 ) sample, while the maximum (Ms =37.63)value in the( Zn(1-x) MnxO )samples group was in (x=0.1Mwt%) sample. The experimental results showed that (0.1Mwt Mn) the highest value in the physical and mechanical properties than other ratios .where, relative density was (2.58 g/cm3), porosity (35%), Vickers hardness (23.09MPa), and compression strength (23.4MPa).
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.