Influence of Cd2+ Ions Substitution on the Magnetic Properties of Ni-Cd Ferrites

Abstract

The polycrystalline of Ni-Cd ferrites were prepared by the technology sol-gel with participation of autocombustion and sintered at temperature 1573 K in air. Low field hysteresis measurement was carried out at room temperature at frequency of 200 Hz and at the field range 1600-16000 A/m. The increase of Cd2+ ions yields the increase of specific saturation magnetization σs and magnetic moment mexp up to x = 0.3 then decrease thereafter. The Neel’s two sublattice model can be applied to the sample up to x = 0.3. The composition dependence of the specific saturation magnetization and magnetic moment for 0.4 ≤ x ≤ 0.6 were explained on the basis of the existence of Yafet-Kittel angles on the B-site spins. The temperature variation of the initial permeability μi of these samples was carried out from 300 to 900 K. The initial permeability increases with increasing Cd content up to x = 0.3 after that it decreases. It was found that Curie temperature Tc decreases from 831 to 697 K.

Полікристалічні Ni-Cd шпінелі одержано за технологією золь-гель за участі автогоріння та відпалено за температури 1573 К в атмосфері повітря. Вимірювання гістерезису в низьких полях в діапазоні 1600-16000 А/м проведено за кімнатної температури на частоті 200 Гц. Збільшення йонів Cd2+ призводить до збільшення питомої намагніченості насичення σs та магнітного моменту mexp до x = 0,3, після чого ці параметри зменшуються. Двох підґраткову модель теорії Нееля можна застосувати до зразків з х ≤ 0,3. Залежність питомої намагніченості насичення та магнітного моменту при 0,4 ≤ x ≤ 0,6 пояснено на підставі існування кутів Яфета-Кіттеля між спінами B-підґратки. Температурні вимірювання початкової проникності μi цих зразків проводилися в інтервалі 300-900 К. Початкова проникність збільшується зі збільшенням вмісту Cd до x = 0,3, після чого µi зменшується. Виявлено, що температура Кюрі Tc зменшується від 831 до 697 К.

Поликристаллические Ni-Cd шпинели получено по технологии золь-гель с участием автогорения и отожженно при температуре 1573 К в атмосфере воздуха. Измерение гистерезиса в низких полях 1600-16000 А/м проведено при комнатной температуре на частоте 200 Гц. Увеличение ионов Cd2+ приводит к увеличению удельной намагниченности насыщения σs и магнитного момента mexp к x = 0,3, после чего эти параметры уменьшаются. Двух подрешеточную модель теории Нееля можно применить к образцам из х ≤ 0,3. Зависимость удельной намагниченности насыщения и магнитного момента при 0,4 ≤ x ≤ 0,6 объяснено на основании существования углов Яфета-Киттеля между спинами Bсайта. Температурные измерения начальной проницаемости μi этих образцов проводились в интервале 300-900 К. Начальная проницаемость увеличивается с увеличением содержания Cd до x = 0,3, после чего μi уменьшается. Обнаружено, что температура Кюри Tc уменьшается от 831 до 697 К.