Study of magnetic properties of ferrite-ZnxMg1 xFe2O4 synthesized by the method of combustion reaction

As ferritas têm sido objeto de estudo sistemático, devido às suas propriedades magnéticas e dielétricas, sendo utilizadas nas mais diversas aplicações na indústria como por exemplo núcleo de transformadores, catalisadores. Neste trabalho, sintetizamos e caracterizamos ferritas de Mg(1-x)Znx Fe2O4, onde 0 ≤ x ≤ 0,8 pelo método da reação de combustão. Este método se mostra muito promissor por produzir ferritas de forma rápida e com baixo custo. Foi utilizado na síntese: nitrato de ferro Fe(NO3)3.9H2O, nitrato de magnésio Mg(NO3)3.6H2O, nitrato de zinco Zn(NO3)3.6H2O e uréia CO(NH2)2 como combustível. As analises das ferritas foram feitas por: espectroscopia de absorção atômica, difração de raio X (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e magnetometria de amostra vibrante (VSM). Os resultados de espectroscopia de absorção atômica demonstraram que as amostras foram sintetizadas com estequiometria próxima da calculada. A difração de raios-X mostrou que houve a formação da fase espinélio, típica das ferritas, o tamanho do cristalito variou entre 37nm para x = 0,8 e 55 nm para x = 0,4. A espectroscopia no infravermelho apresentou bandas de absorção típicas de ferritas do tipo espinélio. A saturação magnética, coercividade e magnetização remanescente variaram com a quantidade de zinco. As ferritas tiveram um valor máximo de saturação magnética de 246,4 (emu/cm3) para x=0,4 de zinco. O valor da coercividade e a magnetização remanescente diminuíram com a substituição do magnésio por zinco. A coercividade variou de 82,0 (Oe) para x=0,0 a 3,8 (Oe) para x=0,8 e a magnetização remanescente de variou de 17,0 (emu/cm3) para x=0,0 a 0,3 (emu/cm3) para x=0,8. A temperatura de Curie diminuiu com a substituição de magnésio por zinco, sendo que a temperatura de Curie da ferrita de magnésio, MgFe2O4 , foi de 750 K.The ferrites have been studied systematically, due to their dielectric and magnetic properties, being used in various applications in industry such as core processors, catalysts. In this work, we synthesized and characterized ferrites ZNXMg(1-x) Fe2O4, where 0≤x≤0.8, by the method of combustion reaction. This method have been used to produce ferrites quickly and inexpensively for producing ferrites quickly and inexpensively. The following chemical were used in the synthesis: iron nitrate Fe(NO3)3.9H2O, magnesium nitrate Mg (NO3)3.6H2O, zinc nitrate Zn(NO3)3.6H2O and urea CO(NH2)2 as fuel. The obtained ferrites were analysed by atomic absorption spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR) and vibrating sample magnetometer (VSM). The results of atomic absorption spectroscopy showed that the samples were synthesized with stoichiometry close to the calculated. The Xray diffraction showed that there was the formation of the spinel phase, typical of ferrites, the crystallite size varied from 37nm to x = 0.8 and 55 nm for x = 0.4. Infrared spectroscopy showed absorption bands typical of spinel type ferrites. The magnetic saturation, coercivity and remanent magnetization varied with the amount of zinc. The x=0,4 zinc ferrite had a maximum of magnetic saturation of 246.4 (emu/cm3) for x = 0.4 zinc. The value of coercivity and remnant magnetization decreased with the replacement of magnesium by zinc. The coercivity ranged from 82.0 (Oe) for x = 0,0 to 3.8 (Oe) for x = 0.8 and the remnant magnetization ranged from 17.0 (emu/cm3) for x = 0.0 to 0.3 (emu/cm3) for x = 0.8. The Curie temperature decreased with the replacement of magnesium by zinc, and the Curie temperature of ferrite, magnesium MgFe2O4, was 750 K