Published October 5, 2013 | Version v1
Publication Open

Structure and Magnetic Properties of Monodisperse Fe3+-doped CeO2 Nanospheres

Creators

  • 1. Khon Kaen University
  • 2. Suranaree University of Technology

Description

Abstract This work reports the study concerning the structure and magnetic properties of undoped CeO 2 and Fe-doped CeO 2 (Ce 1− x Fe x O 2 , 0.01 ≤ x ≤ 0.07) nanospheres with diameters of 100∼200 nm prepared by hydrothermal method using polyvinylpyrrolidone (PVP) as surfactant. The prepared samples were studied by using X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), X-ray absorption near-edge structure (XANES), and vibrating sample magnetometry (VSM). The XRD results showed that Fe-doped CeO 2 was single-phased with a cubic structure, and with Fe 3+ successfully substituting in Ce 4+ sites. Raman spectra showed a redshift of F 2 g mode that caused by the Fe doping. The samples of both undoped CeO 2 and Fe-doped CeO 2 exhibited room temperature ferromagnetism, and the saturated magnetization ( M s ) increased with increasing Fe content until x = 0.05, and then the samples displayed ferromagnetic loops as well as paramagnetic behavior. The roles of Ce 3+ and Fe 3+ spin electrons are discussed for the ferromagnetism in the Fe-doped CeO 2 .

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلاصة يشير هذا العمل إلى الدراسة المتعلقة بالهيكل والخصائص المغناطيسية لـ CeO 2 غير المشبع و CeO 2 المشبع بالحديد (Ce 1− x Fe x O 2 ، 0.01 ≤ x ≤ 0.07) كرة نانوية بأقطار 100 200 نانومتر محضرة بطريقة حرارية مائية باستخدام بولي فينيل بيروليدون (PVP) كمادة خافضة للتوتر السطحي. تمت دراسة العينات المحضرة باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD)، ومطيافية رامان، والمجهر الإلكتروني للإرسال (TEM)، والمجهر الإلكتروني للإرسال عالي الدقة (HRTEM)، وامتصاص الأشعة السينية بالقرب من الحافة (XANES)، وقياس مغناطيسية العينة الاهتزازية (VSM). أظهرت نتائج XRD أن Fe - doped CeO 2 كان أحادي الطور بهيكل مكعب، مع استبدال Fe 3+ بنجاح في مواقع Ce 4+. أظهرت أطياف رامان انزياحًا أحمر في وضع F 2 g الذي تسببه منشطات الحديد. أظهرت عينات كل من CeO 2 و Fe - doped CeO 2 درجة حرارة الغرفة المغناطيسية الحديدية، وزادت المغنطة المشبعة ( Ms) مع زيادة محتوى الحديد حتى x = 0.05، ثم عرضت العينات حلقات مغناطيسية حديدية وكذلك سلوك بارامغناطيسي. تتم مناقشة أدوار إلكترونات الدوران Ce 3+ و Fe 3+ للمغناطيسية الحديدية في CeO 2 المخدر بالحديد.

Translated Description (French)

Résumé Ce travail rapporte l'étude concernant la structure et les propriétés magnétiques des nanosphères non dopées CeO 2 et CeO 2 dopées au Fe (Ce 1-x Fe x O 2 , 0,01 ≤ x ≤ 0,07) avec des diamètres de 100~200 nm préparées par méthode hydrothermique en utilisant la polyvinylpyrrolidone (PVP) comme tensioactif. Les échantillons préparés ont été étudiés en utilisant la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie Raman, la microscopie électronique à transmission (met), la microscopie électronique à transmission à haute résolution (HRTEM), la structure à absorption de rayons X près du bord (XANES) et la magnétométrie d'échantillon vibrant (VSM). Les résultats XRD ont montré que le CeO 2 dopé au Fe était monophasé avec une structure cubique, et avec le Fe 3+ se substituant avec succès dans les sites Ce 4+. Les spectres Raman ont montré un décalage vers le rouge du mode F 2 g causé par le dopage Fe. Les échantillons de CeO 2 non dopé et de CeO 2 dopé au Fe présentaient un ferromagnétisme à température ambiante, et l'aimantation saturée ( M s ) augmentait avec l'augmentation de la teneur en Fe jusqu'à x = 0,05, puis les échantillons présentaient des boucles ferromagnétiques ainsi qu'un comportement paramagnétique. Les rôles des électrons de spin Ce 3+ et Fe 3+ sont discutés pour le ferromagnétisme dans le CeO 2 dopé au Fe.

Translated Description (Spanish)

Resumen Este trabajo presenta el estudio sobre la estructura y las propiedades magnéticas de las nanoesferas de CeO 2 y CeO 2 (Ce 1− x Fe x O 2 , 0.01 ≤ x ≤ 0.07) no dopadas con diámetros de 100~200 nm preparadas por método hidrotérmico utilizando polivinilpirrolidona (PVP) como tensioactivo. Las muestras preparadas se estudiaron utilizando difracción de rayos X (XRD), espectroscopía Raman, microscopía electrónica de transmisión (TEM), microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM), estructura de borde cercano de absorción de rayos X (XANES) y magnetometría de muestra vibratoria (VSM). Los resultados de XRD mostraron que el CeO 2 dopado con Fe era monofásico con una estructura cúbica, y con Fe 3+ sustituyendo con éxito en los sitios de Ce 4+. Los espectros Raman mostraron un corrimiento al rojo del modo F 2 g causado por el dopaje con Fe. Las muestras de CeO 2 no dopado y CeO 2 dopado con Fe exhibieron ferromagnetismo a temperatura ambiente, y la magnetización saturada ( M s ) aumentó con el aumento del contenido de Fe hasta x = 0.05, y luego las muestras mostraron bucles ferromagnéticos así como comportamiento paramagnético. Se discuten los roles de los electrones de espín Ce 3+ y Fe 3+ para el ferromagnetismo en el CeO 2 dopado con Fe.

Files

BF03353753.pdf.pdf

Files (2.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:79c4905f6dac673642862920d82ff452
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
هيكل وخواص مغناطيسية لمشتت أحادي Fe3 + - doped CeO2 Nanospheres
Translated title (French)
Structure et propriétés magnétiques des nanosphères de CeO2 dopées au Fe3+ monodisperses
Translated title (Spanish)
Estructura y propiedades magnéticas de las nanoesferas monodispersas de CeO2 dopadas con Fe3+

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2462799483
DOI
10.1007/bf03353753

Is supplement to
https://openalex.org/W2391613816 (Other)
https://openalex.org/W2182570332 (Other)
https://openalex.org/W2028793837 (Other)
https://openalex.org/W2027251933 (Other)
https://openalex.org/W2010923507 (Other)
https://openalex.org/W2006593449 (Other)
https://openalex.org/W2002793145 (Other)
https://openalex.org/W1998536441 (Other)
https://openalex.org/W1975658350 (Other)
https://openalex.org/W1702904940 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1500929656
  • https://openalex.org/W152728271
  • https://openalex.org/W1536820279
  • https://openalex.org/W1543058772
  • https://openalex.org/W167926422
  • https://openalex.org/W1968205337
  • https://openalex.org/W1970993690
  • https://openalex.org/W1973523978
  • https://openalex.org/W1977420569
  • https://openalex.org/W1984709470
  • https://openalex.org/W1988226632
  • https://openalex.org/W1988562118
  • https://openalex.org/W1995379479
  • https://openalex.org/W2001247342
  • https://openalex.org/W2001429480
  • https://openalex.org/W2002018393
  • https://openalex.org/W2016634462
  • https://openalex.org/W2027942953
  • https://openalex.org/W2032843489
  • https://openalex.org/W2035203470
  • https://openalex.org/W2047155748
  • https://openalex.org/W2052533440
  • https://openalex.org/W2053214782
  • https://openalex.org/W2054544030
  • https://openalex.org/W2060568456
  • https://openalex.org/W2060948439
  • https://openalex.org/W2062161137
  • https://openalex.org/W2070949091
  • https://openalex.org/W2071038599
  • https://openalex.org/W2083686137
  • https://openalex.org/W2087192774
  • https://openalex.org/W2087655176
  • https://openalex.org/W2095013210
  • https://openalex.org/W2098673399
  • https://openalex.org/W2113481450
  • https://openalex.org/W2170815288
  • https://openalex.org/W2316813369
  • https://openalex.org/W2419061027
  • https://openalex.org/W2993109380