Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 10/2018

23.02.2018

Al3+ doped M-type hexagonal Ba–Co ferrites synthesized via ball-milling assisted ceramic process: magnetism and its correlation with structural properties

verfasst von: Wen Chen, Wenwei Wu, Miaoyu Li, Chong Zhou, Shifang Zhou

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 10/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Ba0.5Co0.5AlxFe12−xO19 (x = 0, 0.08, 0.16, and 0.24) hexaferrites are synthesized via ball-milling assisted ceramic process, and their crystal structure, microstructure, and magnetic properties were studied. The results show that all samples, calcined between 950 and 1150 °C, consist of the main M-type hexagonal Ba ferrite phase in combination of a small amount of CoFe2O4 and Fe2O3 phase. The lattice parameters of M-type hexagonal Ba0.5Co0.5AlxFe12−xO19 decrease after Al3+ doping. The addition of Al3+ ions results in a reduction of crystallite size, which is attributed that the presence of foreign phase CoFe2O4 and Fe2O3 restrains the growth of the Ba0.5Co0.5AlxFe12−xO19 crystallite. Magnetic characterization indicates that all samples exhibit hard magnetic properties. Trend of specific saturation magnetization of Ba0.5Co0.5AlxFe12−xO19 sample, calcined at 1050 and 1150 °C, decreases with the increase in Al3+ content. The varied magnetic properties with substitution content (x) are well explained by the occupancy effects of Al3+ ions in magnetoplumbite structure. Ba0.5Co0.5Fe12O19, calcined at 1150 °C, has the highest specific saturation magnetization value (56.07 emu/g), remanence (28.66 emu/g), and moment (10.76 µB). Besides, with the increase of substitution content (x), magnetic domain type of ferrites, calcined at 1150 °C, changes from a single magnetic domain to a multi-domain type.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat A. Gonzalez-Angeles, A. Gruskova, J. Lipka, J. Slama, V. Jancarik, J. Phys. 1, 37–42 (2008) A. Gonzalez-Angeles, A. Gruskova, J. Lipka, J. Slama, V. Jancarik, J. Phys. 1, 37–42 (2008)
2.
Zurück zum Zitat M. Cernea, S.G. Sandu, C. Galassi, R. Radu, V. Kuncser, J. Alloys Compd. 561, 121–128 (2013) M. Cernea, S.G. Sandu, C. Galassi, R. Radu, V. Kuncser, J. Alloys Compd. 561, 121–128 (2013)
3.
Zurück zum Zitat H.F. Yu, J. Magn. Magn. Mater. 341, 79–85 (2013) H.F. Yu, J. Magn. Magn. Mater. 341, 79–85 (2013)
4.
Zurück zum Zitat R.C. Pullar, Prog. Mater. Sci. 57, 1191–1334 (2012) R.C. Pullar, Prog. Mater. Sci. 57, 1191–1334 (2012)
5.
Zurück zum Zitat J. Krishna Murthy, C. Mitra, S. Ram, A. Venimadhav, J. Alloys Compd. 545, 225–230 (2012) J. Krishna Murthy, C. Mitra, S. Ram, A. Venimadhav, J. Alloys Compd. 545, 225–230 (2012)
6.
Zurück zum Zitat R. Nowosielski, R. Babilas, J. Wrona, J. Achieve, Mater. Manuf. Eng. 20, 307–310 (2007) R. Nowosielski, R. Babilas, J. Wrona, J. Achieve, Mater. Manuf. Eng. 20, 307–310 (2007)
7.
Zurück zum Zitat Y.W. Li, Q. Wang, H. Yang, Curr. Appl. Phys. 9, 1375–1380 (2009) Y.W. Li, Q. Wang, H. Yang, Curr. Appl. Phys. 9, 1375–1380 (2009)
8.
Zurück zum Zitat H. Sözeri, İ Küçük, H. Özkan, J. Magn. Magn. Mater. 323, 1799–1804 (2011) H. Sözeri, İ Küçük, H. Özkan, J. Magn. Magn. Mater. 323, 1799–1804 (2011)
9.
Zurück zum Zitat V.C. Chavan, S.E. Shirsath, M.L. Mane, R.H. Kadam, S.S. More, J. Magn. Magn. Mater. 398, 32–37 (2016) V.C. Chavan, S.E. Shirsath, M.L. Mane, R.H. Kadam, S.S. More, J. Magn. Magn. Mater. 398, 32–37 (2016)
10.
Zurück zum Zitat S.F. Kong, P.P. Zhang, X.F. Wen, P.H. Pi, J. Cheng, Z.R. Yang, J. Hai, Particuology 6, 185–190 (2008) S.F. Kong, P.P. Zhang, X.F. Wen, P.H. Pi, J. Cheng, Z.R. Yang, J. Hai, Particuology 6, 185–190 (2008)
11.
Zurück zum Zitat G. Murtaza Rai, M.A. Iqbal, K.T. Kubra, J. Alloy. Compd. 495, 229–233 (2010) G. Murtaza Rai, M.A. Iqbal, K.T. Kubra, J. Alloy. Compd. 495, 229–233 (2010)
12.
Zurück zum Zitat Z. Mosleh, P. Kameli, A. Poorbaferani, M. Ranjbar, H. Salamati, J. Magn. Magn. Mater. 397, 101–107 (2016) Z. Mosleh, P. Kameli, A. Poorbaferani, M. Ranjbar, H. Salamati, J. Magn. Magn. Mater. 397, 101–107 (2016)
13.
Zurück zum Zitat S. Ounnunkad, Solid State Commun. 138, 472–475 (2006) S. Ounnunkad, Solid State Commun. 138, 472–475 (2006)
14.
Zurück zum Zitat L.X. Wang, Q. Huang, L. Mu, Q.T. Zhang, J. Rare Earths. 25(Suppl), 216–219 (2007) L.X. Wang, Q. Huang, L. Mu, Q.T. Zhang, J. Rare Earths. 25(Suppl), 216–219 (2007)
15.
Zurück zum Zitat V. Anbarasu, P.M. Md Gazzali, T. Karthik, A. Manigandan, K. Sivakumar, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 24, 916–926 (2013) V. Anbarasu, P.M. Md Gazzali, T. Karthik, A. Manigandan, K. Sivakumar, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 24, 916–926 (2013)
16.
Zurück zum Zitat W. Chen, W.W. Wu, M.M. Mao, C. Zhou, S.F. Zhou, M.Y. Li, Q. Wang, J. Supercond. Nov. Magn. 30, 707–714 (2017) W. Chen, W.W. Wu, M.M. Mao, C. Zhou, S.F. Zhou, M.Y. Li, Q. Wang, J. Supercond. Nov. Magn. 30, 707–714 (2017)
17.
Zurück zum Zitat G.B. Teh, S. Nagalingam, D.A. Jefferson, Mater. Chem. Phys. 101, 158–162 (2007) G.B. Teh, S. Nagalingam, D.A. Jefferson, Mater. Chem. Phys. 101, 158–162 (2007)
18.
Zurück zum Zitat V.N. Dhage, M.L. Mane, A.P. Keche, C.T. Birajdar, K.M. Jadhav, Phys. B. 406, 789–793 (2011) V.N. Dhage, M.L. Mane, A.P. Keche, C.T. Birajdar, K.M. Jadhav, Phys. B. 406, 789–793 (2011)
19.
Zurück zum Zitat M.A. Rafiq, M. Waqar, T.A. Mirza, A. Farooq, A. Zulfiqar, J. Electron. Mater. 46, 241–246 (2017) M.A. Rafiq, M. Waqar, T.A. Mirza, A. Farooq, A. Zulfiqar, J. Electron. Mater. 46, 241–246 (2017)
20.
Zurück zum Zitat W. Abbas, I. Ahmad, M. Kanwal, G. Murtaza, I. Ali, M.A. Khan, M.N. Akhtar, M. Ahmad, J. Magn. Magn. Mater. 374, 187–191 (2015) W. Abbas, I. Ahmad, M. Kanwal, G. Murtaza, I. Ali, M.A. Khan, M.N. Akhtar, M. Ahmad, J. Magn. Magn. Mater. 374, 187–191 (2015)
21.
Zurück zum Zitat Y. Liu, M.G.B. Drew, Y. Liu, J.P. Wang, M.L. Zhang, J. Magn. Magn. Mater. 322, 814–818 (2010) Y. Liu, M.G.B. Drew, Y. Liu, J.P. Wang, M.L. Zhang, J. Magn. Magn. Mater. 322, 814–818 (2010)
22.
Zurück zum Zitat J. Singh, C. Singh, D. Kaur, S. Bindra Narang, R. Joshi, S.R. Mishra, R. Jotania, M. Ghimire, C.C. Chauhan, Mater. Des. 110, 749–761 (2016) J. Singh, C. Singh, D. Kaur, S. Bindra Narang, R. Joshi, S.R. Mishra, R. Jotania, M. Ghimire, C.C. Chauhan, Mater. Des. 110, 749–761 (2016)
23.
Zurück zum Zitat R.S. Alam, M. Moradi, M. Rostami, H. Nikmanesh, R. Moayedi, Y. Bai, J. Magn. Magn. Mater. 381, 1–9 (2015) R.S. Alam, M. Moradi, M. Rostami, H. Nikmanesh, R. Moayedi, Y. Bai, J. Magn. Magn. Mater. 381, 1–9 (2015)
24.
Zurück zum Zitat J.P. Wang, C.L. Wu, T. Xia, Y. Liu, J. Feng, M.L. Zhang, J. Wuhan Univ. Technol.-Mater. Sci. Ed. 27, 507–511 (2012) J.P. Wang, C.L. Wu, T. Xia, Y. Liu, J. Feng, M.L. Zhang, J. Wuhan Univ. Technol.-Mater. Sci. Ed. 27, 507–511 (2012)
25.
Zurück zum Zitat K.W. Zhou, W. Chen, X.H. Wu, W.W. Wu, C.W. Lin, J. Wu, J. Electron. Mater. 46, 4618–4626 (2017) K.W. Zhou, W. Chen, X.H. Wu, W.W. Wu, C.W. Lin, J. Wu, J. Electron. Mater. 46, 4618–4626 (2017)
26.
Zurück zum Zitat C.C. Liu, X.S. Liu, S.J. Feng, K.M. Ur Rehman, M.L. Li, C. Zhang, H.H. Li, X.Y. Meng, J. Magn. Magn. Mater. 436, 126–129 (2017) C.C. Liu, X.S. Liu, S.J. Feng, K.M. Ur Rehman, M.L. Li, C. Zhang, H.H. Li, X.Y. Meng, J. Magn. Magn. Mater. 436, 126–129 (2017)
27.
Zurück zum Zitat X.H. Wu, W. Chen, W.W. Wu, Y.Y. Chen, T.W. Li, C.Y. Zhang, H.X. Zhang, J. Mater. Sci. 52, 10085–10097 (2017) X.H. Wu, W. Chen, W.W. Wu, Y.Y. Chen, T.W. Li, C.Y. Zhang, H.X. Zhang, J. Mater. Sci. 52, 10085–10097 (2017)
28.
Zurück zum Zitat W. Chen, W.W. Wu, X.H. Wu, T.W. Li, J. Wu, H.X. Zhang, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 7874–7883 (2017) W. Chen, W.W. Wu, X.H. Wu, T.W. Li, J. Wu, H.X. Zhang, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 7874–7883 (2017)
29.
Zurück zum Zitat D.M. Chen, I. Harward, J. Baptist, S. Goldman, Z. Celinski, J. Magn. Magn. Mater. 395, 350–353 (2015) D.M. Chen, I. Harward, J. Baptist, S. Goldman, Z. Celinski, J. Magn. Magn. Mater. 395, 350–353 (2015)
30.
Zurück zum Zitat H.Z. Wang, B. Yao, Y. Xu, Q. He, G.H. Wen, S.W. Long, J. Fan, G.D. Li, L. Shan, B. Liu, L.N. Jiang, L.L. Gao, J. Alloys Compd. 537, 43–49 (2012) H.Z. Wang, B. Yao, Y. Xu, Q. He, G.H. Wen, S.W. Long, J. Fan, G.D. Li, L. Shan, B. Liu, L.N. Jiang, L.L. Gao, J. Alloys Compd. 537, 43–49 (2012)
31.
Zurück zum Zitat Y.L. Chai, Y.S. Chang, G.J. Chen, Y.J. Hsiao, Mater. Res. Bull. 43, 1066–1073 (2008) Y.L. Chai, Y.S. Chang, G.J. Chen, Y.J. Hsiao, Mater. Res. Bull. 43, 1066–1073 (2008)
32.
Zurück zum Zitat X.Z. Guo, H. Yang, M. Cao, C. Han, F.F. Song, Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 16, 593–597 (2006) X.Z. Guo, H. Yang, M. Cao, C. Han, F.F. Song, Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 16, 593–597 (2006)
33.
Zurück zum Zitat Y. Zhou, X.H. Wu, W.W. Wu, Ch Wen, Q. Wang, J. Supercond. Nov. Magn. J. Supercond. Nov. Magn. 31, 521–528 (2018) Y. Zhou, X.H. Wu, W.W. Wu, Ch Wen, Q. Wang, J. Supercond. Nov. Magn. J. Supercond. Nov. Magn. 31, 521–528 (2018)
34.
Zurück zum Zitat X.H. Wu, W. Chen, W.W. Wu, H.J. Li, C.W. Lin, J. Electron. Mater. 46, 199–207 (2017) X.H. Wu, W. Chen, W.W. Wu, H.J. Li, C.W. Lin, J. Electron. Mater. 46, 199–207 (2017)
35.
Zurück zum Zitat S.M. El-Sayed, T.M. Meaz, M.A. Amer, H.A.E.I. Shersaby, Phys. B. 426, 137–143 (2013) S.M. El-Sayed, T.M. Meaz, M.A. Amer, H.A.E.I. Shersaby, Phys. B. 426, 137–143 (2013)
36.
Zurück zum Zitat G. Ramezanzaeh, A. Ghasemi, R. Mozaffarinia, A. Alizadeh, Ceram. Int. 43, 10231–10238 (2017) G. Ramezanzaeh, A. Ghasemi, R. Mozaffarinia, A. Alizadeh, Ceram. Int. 43, 10231–10238 (2017)
37.
Zurück zum Zitat C.J. Li, B.N. Huang, J.N. Wang, J. Mater. Sci. 48, 1702–1710 (2013) C.J. Li, B.N. Huang, J.N. Wang, J. Mater. Sci. 48, 1702–1710 (2013)
38.
Zurück zum Zitat Y.J. Yang, F.H. Wang, X.S. Liu, J.X. Shao, D.H. Huang, J. Magn. Magn. Mater. 421, 349–354 (2017) Y.J. Yang, F.H. Wang, X.S. Liu, J.X. Shao, D.H. Huang, J. Magn. Magn. Mater. 421, 349–354 (2017)
39.
Zurück zum Zitat X.H. Wu, W. Chen, W.W. Wu, Yu Ning, S.S. Chen, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 18815–18824 (2017) X.H. Wu, W. Chen, W.W. Wu, Yu Ning, S.S. Chen, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 18815–18824 (2017)
40.
Zurück zum Zitat M. Ahmad, R. Grössinger, M. Kriegisch, F. Kubel, M.U. Rana, Curr. Appl. Phys. 12, 1413–1420 (2012) M. Ahmad, R. Grössinger, M. Kriegisch, F. Kubel, M.U. Rana, Curr. Appl. Phys. 12, 1413–1420 (2012)
41.
Zurück zum Zitat W. Chen, W.W. Wu, D.S. Liu, J. Wu, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 2901–2909 (2017) W. Chen, W.W. Wu, D.S. Liu, J. Wu, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 2901–2909 (2017)
42.
Zurück zum Zitat X.H. Wu, W. Chen, W.W. Wu, J. Wu, Q. Wang, J. Magn. Magn. Mater. 453, 246–253 (2018) X.H. Wu, W. Chen, W.W. Wu, J. Wu, Q. Wang, J. Magn. Magn. Mater. 453, 246–253 (2018)
Metadaten
Titel
Al3+ doped M-type hexagonal Ba–Co ferrites synthesized via ball-milling assisted ceramic process: magnetism and its correlation with structural properties
verfasst von
Wen Chen
Wenwei Wu
Miaoyu Li
Chong Zhou
Shifang Zhou
Publikationsdatum
23.02.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 10/2018
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-8808-7

Weitere Artikel der Ausgabe 10/2018

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 10/2018 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt