Low dielectric loss in nano-Li-ferrite spinels prepared by sol–gel auto-combustion technique

Abstract

Pure and doped nano-Li-ferrite spinels were prepared by the sol-gel auto-combustion technique. The prepared ferrites were pelleted and heat treated at different temperatures. Structural characterization was carried out on the as-prepared samples and also on the heat-treated samples using X-ray diffraction (XRD). The studies confirmed the formation of single phase with spinel structures in all the samples. The crystallite size of the samples evaluated from XRD data was found to be 17-24 nm. Scanning electron microscopic photomicrographs revealed the microstructures and the grain size of these nanoferrites. The room-temperature dielectric constant and dielectric loss tangent, tan δ were measured as a function of frequency in the range 100 Hz-1 MHz. These nanoferrites showed the normal dielectric dispersion behaviour. The observed dielectric constant and dielectric loss tangent were found to be much lower than those measured on substituted Li-ferrites prepared by the conventional ceramic method. The results obtained were discussed in the paper.

Enhanced structural and magnetic properties of microwave sintered Li–Ni–Co ferrites prepared by sol–gel method

“…The shorter sintering time in microwave sintering technique may have restrained the evaporation of lithium and oxygen ions. Reduction in the loss of lithium and oxygen ions may control the conversion of Fe 3+ ions to Fe 2+ ions, [8] thereby MS samples may possess larger number of active Fe 3+ A -O 2− -Fe 3+ B linkages which determine Curie temperature. Hence, the Curie temperature of MS samples is observed slightly higher compared to CS samples which may indicate higher operating temperature limit.…”

“…[3,4] The solgel method is a simple, easy, and less time consuming method for synthesizing homogenous ultrafine ferrite powder with good stoichiometry at low temperature; however, there are also problems such as high cost, environmental pollution by nitrate decomposition, and inconvenient mass production. [5][6][7][8][9] And heat treatment of such fine powders by microwave process is expected to yield ferrites of better quality. Microwave sintering has various advantages like rapid and uniform heating, high reaction rate, reduced sintering temperature, thereby, energy and time saving and thus eco-friendly.…”

"Effect of Sintering Temperature on Properties of Li0.5Fe2.5O4 Ferrites Nanoparticles"

“…Gần đây, nhiều nhà nghiên cứu đã nỗ lực tìm kiếm phương pháp tổng hợp hạt nano ferit Liti nhằm giảm nhiệt độ thiêu kết và cải thiện tính chất từ bằng cách kiểm soát kích thước và hình dạng hạt. Nhiều phương pháp hóa học thực hiện ở nhiệt độ thấp đã sử dụng như: phản ứng pha rắn ở nhiệt độ thấp [3], nghiền hành tinh năng lượng cao [4], sol-gel đốt tự động [5,6], phân hủy gel citrate [7], aerogel [8] và sol-gel tự cháy [9],… Trong đó phương pháp sol-gel tự cháy được chú ý hơn cả vì phương pháp này có khả năng tạo ra các hạt có kích thước nano đồng đều và nhiệt độ thiêu kết thấp [10]. Tuy nhiên, các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của hạt nano Li ferit như: tỷ lệ giữa axit citric (AC) và gốc muối nitrat, pH của dung dịch ban đầu, nhiệt độ thiêu kết (Ttk) và thời gian (t) xử lý gel, aerogel,… cần được quan tâm nghiên cứu khi sử dụng phương pháp này.…”