بحثت رسالة ماجستير في قسم الفيزياء بكلية التربية للعلوم الصرفة (ابن الهيثم) تحضير ودراسة فرايت النيكل والزنك المشوب بالسيريوم (Ni-Zn ferrite doped with Ce)، بهدف الكشف عن تأثير إضافة السيريوم في الخصائص التركيبية والكهربائية لهذه المواد، واستكشاف إمكانات توظيفها في التطبيقات الإلكترونية والكهرومغناطيسية ذات الترددات المتوسطة والعالية.
وحملت الرسالة عنوان «تحضير ودراسة فرايت النيكل والزنك المشوب بالسيريوم»، وأُنجزت من قبل طالبة الماجستير آمنة ميثم هتلر هاشم، بإشراف الأستاذ الدكتور عباس كريم سعدون.
وهدفت الدراسة بصورة رئيسية إلى تقييم تأثير إضافة السيريوم (Ce) في الخصائص التركيبية والكهربائية للفريتات المختلطة من النيكل والزنك Ni-Zn، والتي جرى تحضيرها باستخدام طريقة التفاعل في الحالة الصلبة (Solid-State Reaction Method)، مع دراسة التغيرات المرتبطة بأحجام الحبيبات والبنية البلورية والتوصيلية الكهربائية عند نسب مختلفة من السيريوم تراوحت بين 0% و20%.
واعتمدت الدراسة عدداً من التقنيات المتقدمة لتوصيف المواد المحضرة وتحليل خصائصها، إذ استُخدمت تقنية حيود الأشعة السينية (XRD) لدراسة التركيب والبنية البلورية للعينات، إلى جانب المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لفحص البنية المجهرية وحجم الحبيبات. كما تضمنت الدراسة قياس الخصائص الكهربائية، ومنها ثابت العزل الحقيقي (ε′) والجزء التخيلي من ثابت العزل (ε′′) وفقدان العزل (tanδ)، بهدف تقييم الأداء الكهربائي للمادة وإمكانات تحسين خصائصها بما يتلاءم مع تطبيقات الترددات المتوسطة والعالية.
وتكتسب الدراسة أهميتها من الدور الذي تؤديه مواد الفريت في العديد من التطبيقات الإلكترونية والكهرومغناطيسية، إذ يمكن أن تسهم دراسة العلاقة بين التشويب بالمواد النادرة مثل السيريوم والبنية المجهرية والخصائص الكهربائية في تطوير مواد ذات خصائص محسنة للاستخدام في تقنيات الاتصالات والإلكترونيات عالية التردد.
وفي إطار التوصيات المستقبلية، اقترحت الدراسة بحث تأثير درجات حرارة التلبيد بين 1100 و1200 درجة مئوية في كثافة العينات المشوبة بنسبة 10% وزناً من السيريوم، بهدف الوصول إلى خصائص كهربائية أفضل. كما أوصت بدراسة تراكيز أعلى من السيريوم تتجاوز 20% وزناً للتحقق من احتمالية تشكل أطوار ثانوية، مثل CeO₂، ودراسة انعكاس ذلك على الخصائص التركيبية والكهربائية لمركب NiZnFe₂O₄.
كما تضمنت التوصيات إجراء مقارنة بين طريقة التفاعل في الحالة الصلبة وتقنيات تحضير أخرى، مثل تقنية Sol-Gel، بهدف تحسين تجانس الحبيبات، إلى جانب دراسة إمكان توظيف العينات المحضرة في تطبيقات إلكترونية متقدمة، ومنها قلوب المحولات عالية التردد، فضلاً عن بحث إمكانية الاستفادة من التغير في ثابت العزل في تطبيقات الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي (EMI Shielding).
وأوصت الدراسة كذلك بإجراء دراسات مستقبلية للخصائص الحرارية للعينات المشوبة، ومنها التوصيل الحراري، لاستكشاف إمكان استخدامها في أنظمة تبديد الحرارة، فضلاً عن دراسة الخصائص المغناطيسية، مثل مغنطة التشبع والقوة القسرية (Coercivity)، بهدف تقييم إمكانات هذه المواد في تطبيقات الطاقة والتقنيات المغناطيسية.
وتنسجم الدراسة مع الهدف التاسع من أهداف التنمية المستدامة (SDG 9): الصناعة والابتكار والهياكل الأساسية، من خلال توظيف علوم المواد والفيزياء التطبيقية في تطوير مواد وظيفية ذات إمكانات للاستخدام في التقنيات الإلكترونية والكهرومغناطيسية المتقدمة. كما تتقاطع مع الهدف السابع (SDG 7): طاقة نظيفة وبأسعار معقولة بصورة غير مباشرة، من خلال بحث مواد يمكن أن تدخل مستقبلاً في مكونات وتقنيات إلكترونية وكهرومغناطيسية ذات أهمية في تحسين كفاءة الأنظمة الكهربائية والإلكترونية.
وتألفت لجنة المناقشة من الأستاذ الدكتور شدى هاشم مهدي رئيساً، وعضوية كل من الأستاذ الدكتور محمد حميد عبد الله، والأستاذ المساعد الدكتور حسين علي جان ميران، والأستاذ الدكتور عباس كريم سعدون عضواً ومشرفاً.
وتعكس الرسالة توجه البحث العلمي في قسم الفيزياء نحو دراسة المواد المتقدمة وتطوير خصائصها بما يخدم التطبيقات التكنولوجية الحديثة، ولا سيما في مجالات الإلكترونيات عالية التردد، والاتصالات، والمواد الكهرومغناطيسية، والحماية من التداخل الكهرومغناطيسي، بما يعزز دور البحث الأكاديمي في دعم الابتكار والتطور التقني.
