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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 8/2020

06.03.2020

Ce3+-doped nanocrystalline cobalt–zinc spinel ferrite: microstructural, magnetic, and optical characterizations

verfasst von: Mritunjoy Prasad Ghosh, Samrat Mukherjee

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 8/2020

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Abstract

A series of Ce3+ ions-doped cobalt–zinc spinel cubic ferrite nanoparticles with the general formula Co0.5Zn0.5CexFe2–xO4 (x = 0.00, 0.03, 0.06 and 0.09) were synthesized using soft chemical co-precipitation route. The synthesized nanoferrites were in single-phase as ensured by the X-ray diffractograms. Average crystallite sizes were 16 nm, 12 nm, 10 nm, and 07 nm with increasing Ce content as determined using Scherrer’s formula. A significant enhancement in coercivity (HC) and decrement in saturation magnetization (MS) was observed in field-cooled (9 T) low-temperature (3 K) hysteresis loops with increasing Ce content. A correlation between the mean crystallite size of the synthesized nanoparticles and disordered surface spins has been established. The increment in Ce3+ ions substitution also favored the onset of superparamagnetic behavior as confirmed by the room temperature hysteresis loops. The blocking temperature was reduced with the increase of Ce3+ ions content which makes the nanoparticles a suitable candidate for various biomedical applications. The indirect optical bandgaps were observed to increase gradually with the increasing Ce content due to the nanosize effect.

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Metadaten
Titel
Ce3+-doped nanocrystalline cobalt–zinc spinel ferrite: microstructural, magnetic, and optical characterizations
verfasst von
Mritunjoy Prasad Ghosh
Samrat Mukherjee
Publikationsdatum
06.03.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 8/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-020-03174-4

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