Ni1-xBx/NiOy çekirdek/kabuk manyetik nano-parçacıkların (MNP) fiziksel özelliklerinin araştırılması

Bu çalışmada, farklı indirgeme ajanları (EG, 1,2H) ve farklı yüzey etkin maddeleri (NaOH, OA/OY) kullanılarak Ni/NiOy çekirdek/kabuk Manyetik Nano-Parçacıkları (MNP) poliol yöntemi ile sentezlenerek yapısal ve manyetik özellikleri optimize edildi. Bu özellikler için en uygun indirgeme ajanı ve yüzey etkin maddesi sırasıyla 1,2-Heksadekanediol ve Oleik Asit/Oleilamin (1,2H-OA/OY) olarak belirlendi. Optimizasyondan sonra uygun bulunan indirgeme ajanı ve yüzey etkin maddesi kullanılarak üretilen Bor katkılı Ni1-xBx/NiOy (x=0.0, 0.05, 0.10, 0.15) çekirdek/kabuk MNP'lar poliol yöntemi ile sentezlendi. Numunelerin yapısal ve manyetik özellikleri, X-Işını Kırınımı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM), Enerji Dağılımlı X-Işını Spektrometresi (EDS) ve Fiziksel Özellik Ölçüm Sistemi (PPMS) kullanılarak araştırıldı. SEM fotoğraflarından Ni1-xBx/NiOy (x=0.0, 0.05, 0.10, 0.15) çekirdek/kabuk MNP'ların ortalama parçacık boyutları 3-5 nm aralığında olduğu bulundu ve B3+ iyonlarının yapı içerisinde homojen bir şekilde dağıldı gözlemlendi. Numunelerin XRD spektrumlarından, B katkılamasının Ni'nin kübik yapısında herhangi bir değişikliğe neden olmadığı belirlendi. Sıcaklığa ve manyetik alana bağlı mıknatıslanma ölçümlerinden, Bor konsantrasyonun %5'den %15'e arttırılması ile Ni/NiO çekirdek/kabuk MNP'ların manyetizasyonlarında artış olduğu gözlemlendi. Bu artışın Ni-B ferromanyetik etkileşimi güçlendirdiği sonucuna varıldı. 1 T manyetik alan altında en yüksek doyum mıknatıslanması 10 ve 300 K sıcaklıklarda sırasıyla ~37 ve ~30 emu/g olarak bulundu. Elde edilen sonuçların biyo-nanoteknolojide kullanılan MNP ailesine bilimsel katkı sağlayacağı ve bu yeni nesil MNP'ların biyoteknoloji uygulamalarında kullanılmaya aday malzemeler olması beklenmektedir. Buna ek olarak, yüksek mıknatıslanma sonuçları göz önüne alındığında bu malzemeler manyetik belleklerde de kullanılabilecektir. Tüm bu sonuç ve potansiyel uygulamalarından dolayı, yapılan çalışmanın gerek literature gerekse sanayideki uygulamalara ciddi katkı sağlayacağı şüphesizdir.