最强永磁体（SPM）的发展极大地推动了当前的创新，各种行业都迫切需要这类磁体以满足其技术需求[1]、[2]、[3]。最大磁能密度（BHmax）和高的剩磁是决定磁体持久性的两个关键因素。基于稀土元素（REEs）的Nd、Sa、Pr、Dy和Tb制成的永磁体在市场上广泛可用，由于具有高剩磁和高磁能密度（BHmax），它们被广泛应用于多种创新领域，因此被认为是最具主导性的磁材料[4]、[5]。然而，尽管这些磁体具有高稳定性和性能，但其昂贵的生产技术和复杂的成分限制了科学家们对铁氧体材料磁性能改进的关注，而铁氧体材料本可以在一些高端应用中发挥作用。继基于REEs的永磁体之后，铁氧体产品成为全球永磁产业中第二受欢迎的材料[6]、[7]、[8]。
六角形钡铁氧体（BaM）是一种应用广泛的硬磁体，包括永磁技术、陶瓷、高科技电子设备和微波器件，最近还被用于高密度存储介质[9]、[10]。其磁特性源于晶体系统中金属离子与氧原子之间的相互作用[11]、[12]。BaM材料因其强的磁各向异性、高的退火温度、良好的电绝缘性、高矫顽力等特性而被用于各种高频组件[13]、[14]。近年来，研究人员专注于混合金属纳米颗粒以进一步增强磁性能并提高纳米材料的表面积，从而支持在较低温度下对目标物体进行退火，并形成达到理论密度的强陶瓷[15]、[16]。随着对记录介质需求的增加，特别是对于需要纳米晶磁薄膜介质的BHmax磁记录系统，对BaM材料的需求也在增加[17]、[18]。此外，小尺寸铁氧体纳米颗粒（FNPs）因具有与人体组织的生物相容性以及独特的磁性和电子特性而受到特别关注[19]、[20]。
BaM纳米粉末可以通过多种技术制备，这些技术会改变制备成本并影响其多种重要特性[21]、[22]。最早且最流行的方法是在炉中以高达1200°C的温度下对混合反应物（碳酸盐或氧化物）进行2-8小时的退火[23]。这种方法需要使用昂贵、能耗高且温度高的加热炉和电锅炉。由于高温下的复杂过程，通过退火获得的Fe3+纳米颗粒的粒径较大，需要进一步处理以减小粒径并获得适当的磁性能[24]、[25]。已经建立了多种合成BaFe12O19 NPs的方法，包括水热法、共沉淀法、反胶束法、乳液合成法、喷雾热解法、溶胶-凝胶法、熔盐法等[26]、[27]。然而，所有湿化学方法都存在一些缺点[28]，如对pH值敏感、需要空气干燥条件、设备复杂、前驱体昂贵以及需要去除副产物。此外，大多数湿化学方法得到的产物为非晶态，通常需要更高的加热速率进行退火才能获得具有理想性能和晶体结构的材料[29]、[30]。尽管这些方法可以生成高质量的颗粒，但其成本远高于退火法。
值得注意的是，通过用Zn金属离子替代M型六铁氧体中的Fe2+/Fe3+比例来提高矫顽力（Hc）已被证明是有益的。Zn金属离子掺杂的六铁氧体具有更高的矫顽力（Hc），这为提高永磁体的整体强度和磁能密度提供了新的思路[31]、[32]。众所周知，不同化合物的组合可以产生具有优异电子特性的新型复合材料，近年来引起了广泛的技术兴趣。添加第二相不仅可以改善复合材料的机械性能，还可以显著提升其电子性能[33]。最近，Slimani等人报道了一种有效的溶胶-凝胶法制备六铁氧体（HFs）和钴铁氧体（CoFe2O4）的方法，其中硬相（H）和软相（S）的组成为Sr0.5Ba0.5SnxFe12−xO19/CoFe2O4（x ≤ 0.06），这种材料表现出优异的磁性和电磁特性以及更好的稳定性和导电性[34]。使用化学共沉淀法制备的M型六铁氧体（SrFe12O19）实现了接近4874.55 Oe的高矫顽力（Hc），同时仍保留了较大的非铁磁区域[35]。尽管大多数关于BaM和SrM材料合成的研究基于化学溶胶-凝胶技术，但最近也有使用固态反应制备BaM和SrM NPs的报道，这种方法在工业上具有重要意义，因为可以控制颗粒大小[36]。然而，目前制备的NPs量较少，不足以在六铁氧体烧结过程中有效支撑颗粒的团聚[36]。
本研究的目的是确定掺杂了Pr(NO3)3（x = 0.01、0.02、0.03、0.04、0.05）的BaFe12O19在800°C下煅烧2小时后的化学和物理性质。为了合成磁性材料，我们采用了低温且高效的溶胶-凝胶方法。自早期以来，这种方法在利用各种前驱体制备纳米粉末方面非常有效。据我们所知，之前很少有研究分析过化学式为BaFe12−xPrx+1O19的Pr-NPs掺杂BaM。制备的六角形铁氧体纳米颗粒通过多种先进技术进行了表征，并在后续章节中进行了讨论。
