دراسة الخواص البصرية والبنيوية لأغشية السبينيل الرقيقة CuxZn1-xFe2O4

تقدم هذه الدراسة تخليق وتوصيف هيكلي لأغشية رقيقة من فيريت الزنك (Cu_xZn_1-xFe₂O₄،x=0 – 0.09) مُستبدلة بالنحاس، مُرسبة بتقنية التحلل الحراري بالرش المُعزز بالمجال الكهربائي، وهي تقنية جديدة لهذا النظام المادي. أظهر فحص حيود الأشعة السينية XRD)) بنية سبينيل مكعبة (المجموعة الفراغية: Fd-3m ذات اتجاه مفضل (311) في جميع التركيبات. تراوح حجم البلورة، المُقدر بطريقة ويليامسون-هول، بين 20.92 نانومتر x=0)) و66.13 نانومتر x=0.09))، بينما انخفض ثابت الشبكة من Å8.44 (x=0) إلى Å 8.30 (x=0.09)، مما يدل على إجهاد انضغاطي عند استبدال النحاس. تم التحقق من طور السبينيل المكعب باستخدام مطيافية رامان، حيث أظهر الأنماط المميزة (T_2g، E_g، A_1g ).  تحول نمط A_1g من 608.72 سم^-1 (ZnFe₂O₄ نقي) إلى 591 سم^-1 x = 0.09)) ، مما يشير إلى تشوه الشبكة بسبب إضافة النحاس. بالإضافة إلى ذلك، يؤثر التباين في محتوى أيونات النحاس على فجوة النطاق لـ Cu_xZn_1-xFe₂O₄.  تراوحت فجوة النطاق بين 2.46 إلكترون فولت و2.92 إلكترون فولت عند (x = 0 – 0.05). تُظهر النتائج أن التحلل الحراري بالرش المُحسَّن بالمجال الكهربائي يُحسّن بفعالية الخصائص الهيكلية لـ Cu_xZn_1-xFe₂O₄.  للتطبيقات المحتملة في التطبيقات الحفزية والمغناطيسية.