تحضير ودراسة خصائص غشاء متراكب فيريمغناطيسي / فيروكهربائي

ناقش قسم علوم الفيزياء في كلية العلوم بجامعة ديالى رسالة طالب الماجستير (عمر عبد الوهاب أحمد) والموسومة (تحضير ودراسة خصائص غشاء متراكب فيريمغناطيسي / فيروكهربائي) وذلك في يوم الخميس الموافق 2017/3/9 وعلى قاعة المناقشات في عمادة كلية العلوم.

تم في هذا البحث تحضير فرايت الكوبالت النانوي بطريقة السول – جل الاحتراق التلقائي باستخدام نترات الحديد (Fe(NO₃)₃.9(H₂O)) ونترات الكوبالت(CO(NO₃)_{2 .}6(H₂O)) وحامض السترك (C₆H₈O₇.H₂O) كوقود للحصول على مسحوق فرايتي ذات دقائق نانوية، كما جرى تحضير تيتانات الباريوم باستعمال الطريقة السيراميكية التقليدية باستخدام كربونات الباريوم (BaCO₃) و اوكسيد التيتانيوم (TiO₂) .

جرى في هذا البحث فحص العينتين بواسطة حيود الاشعة السينية لمعرفة الخواص التركيبة لمسحوق فرايت الكوبالت و تيتانات الباريوم و اكدت النتائج تشكل الطور المغزلي لفرايت الكوبالت و طور الفيروكهربائي لتيتانات الباريوم ، حيث تم قياس الحجم الحبيبي و ثابت الشبيكة و الكثافة النظرية والمساحة السطحية للحبيبات النانوية للمساحيق المحضرة واظهرت النتائج ان الحجم الحبيبي باستعمال معادلة ديباي- شرر لمسحوق فرايت الكوبالت حوالي (45.14nm) بينما لمسحوق تيتانات الباريوم (37.69nm) . و من خلال تحليل (AFM) كان الحجم الحبيبي لفرايت الكوبالت هو (102.82nm) و لتيتانات الباريوم هو (78.90nm) . واظهر فحص الاشعة تحت الحمراء (FTIR) ايضا تشكل الطورين و نوع الشوائب الموجود في كل منهما .

وقد تم تحضير ثلاث أنواع من الأغشية المتراكبة بخلط نسب وزنية من مسحوق فرايت الكوبالت هي (wt1,2,3,4,5,6,7,8,9,10) مع المادة البوليميرية بولي فينيل الكحول (PVA) للمجموعة الاولى من النماذج ، ونفس النسب السابقة من مسحوق تيتانات الباريوم مع نفس المادة البوليمرية (PVA) للمجموعة الثانية من النماذج ، ومن كلا المادتين معا بحيث يصل ما اضيف من كلا المادتين الى (wt%10) مع كمية من بوليمر بولي فينيل الكحول(PVA) للمجموعة الاخيرة من النماذج ، واستخدمت طريقة الصب في تحضير الاغشية المتراكبة. واجري فحص المجهر الضوئي لعينات الاغشية المتراكبة الذي اظهر انتشار المواد المدعمة (سيراميك) في المادة الاساس (بوليمر) وتجانس الاغشية المتراكبة.

و تم دراسة الخواص الكهربائية لأغشية المتراكبة ضمن مدى الترددات (50Hz-3MHz) عند درجة حرارة الغرفة وشملت ثابت العزل و معامل الفقد العزلي و التوصيلية المتناوبة واظهرت نتائج تناقص ثابت العزل و معامل الفقد مع زيادة تردد المجال المسلط بينما ازدادت التوصيلية المتناوبة مع زيادة التردد ، و يزداد كل من ثابت العزل و معامل الفقد العزلي و التوصيلية بزيادة تركيز الحشو في الاغشية المتراكبة التي تحتوي على الحشو فرايت الكوبالت او تيتانات الباريوم بينما في الاغشية المتراكبة التي تحتوي على فرايت الكوبالت و تيتانات الباريوم في اساس البوليمر وجد ان ثابت العزل يزداد مع زيادة تركيز تيتانات الباريوم اما معامل الفقد العزلي و التوصيلية كلاهما يزداد مع زيادة تركيز فرايت الكوبالت .

وقد تم دراسة الخواص الكهربائية لأغشية المتراكبة عند تردد الصفر وفي الدرجات الحرارية ℃ (165،145،125،105،85،65،45،25) وشملت التوصيلية المستمرة و طاقة التنشيط ، واظهرت النتائج زيادة التوصيلية المستمرة مع ارتفاع درجة الحرارة في جميع الاغشية المراكبة اما طاقة التنشيط ازدادت مع زيادة تركيز الحشوفرايت الكوبالت في اساس البوليمر في الاغشية المتراكبة ونفس السلوك عند اضافة تيتانات الباريوم الى البوليمر بينما في الاغشية المتراكبة من فرايت الكوبالت وتيانات الباريوم في اساس البوليمر كانت طاقة التنشيط تتناقص مع زيادة تركيز فرايت الكوبالت .

وقد تالف لجنة المناقشة من السادة المدرجة أسماؤهم ادناه:

الأستاذ الدكتور نبيل علي بكر / كلية العلوم جامعة ديالى … رئيسا
الأستاذ الدكتورة نضال نيسان جندو / كلية التربية الجامعة المستنصرية … عضوا
الأستاذ المساعد الدكتور مخلص وليد مولود / الجامعة التكنولوجية قسم العلوم التطبيقية … عضوا
الأستاذ المساعد الدكتور تحسين حسين مبارك / كلية العلوم جامعة ديالى … عضوا ومشرفا
الأستاذ المساعد الدكتور صباح محمد علي / كلية التربية جامعة كركوك … عضوا ومشرفا

وتم قبول الرسالة وحصل الطالب على درجة الماجستير في تخصص الفيزياء الحالة الصلبة والمواد.