NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ION PHA TẠP DYSPROSIUM ĐẾN MỘT SỐ ĐẶC TÍNH VỀ CẦU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA TINH THỂ NANO SPINEL NICKEL FERRITE

Phạm Thị Minh Ngọc1, Trần Diệp Phương Quỳnh1, Trần Vương Minh Huyền1, Phùng Minh Huy Thanh2, Châu Hồng Diễm1, Nguyễn Anh Tiến1,  
1 Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
2 Trường Trung học Cơ sở Bình Lợi, Thành phổ Hồ Chí Minh, Việt Nam

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Các tinh thể nano nickel spinel ferrite và pha tạp ion đất hiếm dysprosium (NiFe2–x DyxO4, x = 0; 0,025; 0,05 và 0,075) được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa đơn gian và được nghiên cứu một cách có hệ thống về các đặc tính cấu trúc và tính chất quang. Phân tích nhiễu xạ tia X bột (PXRD) ghi nhận sự sự hình thành cấu trúc spinel lập phương đơn pha đối với các mẫu có giá trị x < 0,75. Sự pha tạp ion Dy3+ làm giảm kích thước tinh thể và tăng thể tích ô mạng cơ sở. Sự pha tạp ion Dy3+ vào mạng nền spinel NiFe2O4 dẫn đến sự tăng cường đáng kể khả năng hấp thụ ánh sáng khả kiến (λ = 350–650 nm) và thu hẹp khoảng cách năng lượng vùng cấm từ 1,80 xuống 1,73 eV, chứng tỏ hiệu suất quang học của vật liệu NiFe2O4 pha tạp Dy được cải thiện.

Chi tiết bài viết

Thông tin về tác giả

Phạm Thị Minh Ngọc, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

Sinh viên Khoa Hóa học

Trần Diệp Phương Quỳnh, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

Sinh viên Khoa Hóa học

Trần Vương Minh Huyền, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

Sinh viên Khoa Hóa học

Phùng Minh Huy Thanh, Trường Trung học Cơ sở Bình Lợi, Thành phổ Hồ Chí Minh, Việt Nam

Tổ trưởng chuyên môn

Tài liệu tham khảo

Almessiere, M. A., Korkmaz, A. D., Slimani, Y., Nawaz, M., Ali, S., Baykal, A. (2019). Magneto-optical properties of rare earth metals substituted Co-Zn spinel nanoferrites. Ceramics International, 45, 3449-3458. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.10.260
Anh, T. N., Anh, K. D., Dang, K. N., Thanh, N. T., Cao, H. N. H., Dinh, T. T., Vu, T. N. A., Thi, G. N., Thi, H. B., Xuan, V. B. (2024). Structural, optical and magnetic properties of the nanosized perovskite-like DyFeO3 prepared by modified co-precipitation method. Journal of Materials Science: Materials in Electronic, 35, 1040. https://doi.org/10.1007/s10854-024-13179-y
Antonios, N. P., George, Z. K. (2019). Chapter 9 – Nanotechnology and wood science. Interface Science nad technology, 30, 199–216. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-8141178-6.00009-1
Dippong, T., Levei, E. A., Cadar, O. (2021). Formation, structure and magnetic properties of MFe2O4@SiO2 (M = Co, Mn, Zn, Ni, Cu) nanocomposites. Materials, 14, 1139. https://doi.org/10.3390/ma14051139
Ditta, A., Khan, M. A., Junaid, M., Khalil, R. M. A., Warsi, M. F. (2017). Structural, magnetic and spectral properties of Gd and Dy co-doped dielectrically modified Co-Ni (Ni0.4Co0.6Fe2O4) ferrites. Physical B: Condensed Matter, 507, 27-34. https://doi.org/10.1016/j.physb.2016.11.030
Hsu, T. E., Manjunatha, K., Ho, M. K., Chiu, H. H., Yu, S. L., Lyu, B. L., Yu, Y. T., Kuo, H. C., Yu, S. W., Cheng, C. L., Matteppanavar, S., Nagabhushana, H., Chen, M. C., Huang, Y. L., Wu, S. Y. (2025). High-performance Bi-doped NiFe2O4 nanoparticles for advanced supercapacitors and room-temperature magnetic memory application. ACS Applied Electrnoic Materials, 7, 3704-3724. https://doi.org/10.1021/acsaelm.5c00021
Kumar, N., Archana, Singh, R. K., Kumar, V., Das, S. B. (2022). Tuning in structural, optoelectronic, magnetic and ferroelectric properties of NiFe2O4 ceramics engineering nanomaterials by substitution of rare earth element, Pr3+ prepared by sol–gel method. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 33, 6131-6149.
Le, N. K. N., Nguyen, T. T. T., Nguyen, H. H., Tran, D. T., Ngoc, A. V. T., Nguyen, A. T. (2025). Structural, optical and magnetic properties of CoFe2-xEuxO4 nanoparticles prepared by simple co-prcipitation route. Condensed Matter and Interphases, 27, 555-564. https://doi.org/10.17308/kcmf.2025.27/13254
Munirah, A. A., Yassine, S., Sadik, G., Baykal, A., Ismail, E. (2019). Effect of dysprosium substitution on magnetic and structural properties of NiFe2O4 nanoparticles. Journal of Rare Earths, 37, 871-878. https://doi.org/10.1016/J.JRE.2018.10.009
Nguyen, A. T., Mittova, V. O., Sladkopevtsev, B. V., Vo, Q. M., Mittova, I. Ya., Bui, X. V. (2023) Structural, optical and magnetic properties of Y-doped NiFe2O4 nanoparticles prepared by simple co-precipitation method. Solid State Sciences, 138, 107149. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2023.107149
Nguyen, T.K.C., Nguyen, A. T. (2023) Structural, optical and magnetic properties of Y-doped CoFe2O4 nanoparticles prepared by a simple co-precipitation method. Journal of Materials Science: Materials in Electronic, 34, 448. https://doi.org/10.1007/s10854-023-09914-6
Rather, M. R., Abushad, M., Sultan, K., Abass, S., Samad, R. (2025). Effect of ytterbium on the structural, optical, magnetic and temperature dependent dielectric properties of nickel ferrite nanoparticles. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 116, 264-280. https://doi.org/10.1007/s10971-024-06362-4
Sundararajan, M., Sukumar, M., Dash, C. S., Sutha, A., Suresh, S., Ubaidullah, M., Al-Enizi, A. M., Raza, M. K., Kumar, D. (2022). A comparative study on NiFe2O4 and ZnFe2O4 spinel nanoparticles: Structural, surface chemistry, optical, morphology and magnetic studies. Physical B: Condensed Matter, 644, 414232. https://doi.org/10.1016/j.physb.2022.414232
Swapnil, A. J., Mangesh, V. K., Deepali, D. A., Gapale, S. B., Jadhav, K. M. (2021). Visible light photocatalytic activity of magnetically diluted Ni-Zn spinel ferrite for active degradation of thodamine B. Ceramics International, 47, 13980-13993. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.01.267
Tauc, J., Grigorovici, R., Vancu, A. (1996). Optical properties and electronic structure of amorphous germanium. Physica Status Solid b, 15, 627-637. https://doi.org/10.1002/pssb.19660150224
Jose-Luis, O. Q., Umapada, P., Martin, Villanueva, M. S. (2018). Structural, magnetic, and catalytic evaluation of spinel Co, Ni, and Co–Ni ferrite nanoparticles fabricated by low-temperature solution combustion process. ACS Omega, 3, 14986-15001. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b02229
Yao H., Ning, X., Zhao, H., Hao, A., Ismail, M. (2021). Effect of Gd-doping on structural, optical, and magnetic properties of NiFe2O4 as-prepared thin films via facile sol-gel approach. ACS Omega, 6, 6305-6311. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c06097
Zhang, S., Wu, J., Li, F., Li, L. (2022). Enhanced photocatalytic performance of spinel ferrite (MFe2O4, M=Zn, Mn, Co, Fe, Ni) catalysts: The correlation between morphology–microstructure and photogenerated charge efficiency. Journal of Environmental Chemical Engineering, 10, 107702. https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.107702