دراسة تأثير التطعيم بالحديد على الخواص البنيوية والبصريةالمحضر بطريقة صولجل

Abstract

"تهدف هذه الدراسة إلى تحضير مركبات البيروفسكايت الثنائية من الصيغة العامة: La₂Cu₁₋ₓFeₓMnO₆ حيث X نسب التطعيم (0.05 ≤X≤ 0.20) ودراسة تأثير التطعيم بالحديد على خصائصها البنيوية والبصرية باستعمال طريقة محلول-هلام (صول-جل) (Sol–Gel). تم تحديد البنية البلورية للمركبات المدروسة اعتمادًا على بيانات انعراج الأشعة السينية(XRD)، وتحليلها بطريقة ريتفيلد(Rietveld Refinement) باستخدام برنامجRex Powder Diffraction، حيث تبين أن جميع المركبات تتبلور في الزمرة الفضائية P21/n، وأن أحجامًا بلورية نانوية، تتغير بتغير نسبة التطعيم، تراوحت الأحجام البلورية بين 19.23 و23.97 نانو متر، مما يدل على أن العينات المحضرة تمتلك أحجاماً بلورية نانومترية. بينت نتائج مطيافية الأشعة تحت الحمراء (FTIR) وجود نطاقات امتصاص مميزة أكدت تشكل البنيـة البيروفسكايتية للمركبات المحضرة، حيث ظهرت حزمة امتصاص رئيسية قرب cm⁻¹ 551 المنسـوبة إلـى اهتـزازات روابـط (Fe-O)، كـمـا أظـهـرت العـيـنـات روابــط (C-H) في المـجـال cm⁻¹ (1200- 1000). تم تحديد قيمة الفاصل الطاقوي (Eg) لكل عينة باستعمال طيف الامتصاص (UV-Visible)، حيث تراوحت قيم الفاصل الطاقوي البصري بين3.95 و4.54 إلكترون فولط، ما يؤكد تأثير المباشر لتطعيم بالحديد على البنية الالكترونية والخصائص البصرية للمركبات المدروسة. ا ""This work aims to prepare double perovskite compounds with the general formula La₂Cu₁₋ₓFeₓMnO₆(0.05 ≤x ≤0.20) using the sol–gel method and to investigate the effect of iron doping on their structural and optical properties. The crystal structure of the studied compounds was investigated using X-ray diffraction (XRD) data analyzed by the Rietveld refinement method with the Rex Powder Diffraction software. It was found that all compounds crystallize in the P21/n space group, he crystallite size varied with the doping concentration, ranging from 19.23 to 23.97 nm, indicating that the prepared samples possess nanocrystalline dimensions. The Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) results revealed characteristic absorption bands confirming the formation of the perovskite crystalline structure crystalline structure of the compounds. The main band appeared near 551 cm⁻¹, attributed to (Fe-O) bond vibrations, while (C-H) bonds were also observed in the range of (1000–1200) cm⁻¹. The optical band gap (Eg) was estimated from Tauc plots derived from UV–Visible absorption spectra, and its value ranged between 3.95 eV and 4.54 eV, indicating the significant influence of iron doping on the electronic structure and optical behavior of the studied compounds. Keywords: Sol-gel method, doping, La₂Cu1-xFeₓMnO₆, X-ray diffraction, infrared spectroscopy, optical band gap, UV-Visible spectroscopy. "