摻雜Mg-Mn-Zn的Ni-CoFe2O4-PbTiO3磁電復(fù)合材料的逆磁電耦合效應(yīng)研究.pdf

1、本文用溶膠-凝膠法成功制備了0-3型CoFe2O4–PbTiO3、Co0.6Mg0.2Mn0.2Fe2O4–PbTiO3及 Ni0.6Zn0.4Fe1.6Mn0.4O4–PbTiO3系列磁電復(fù)合材料。采用X射線衍射分析技術(shù)（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（VSM）、Aglient E4991阻抗分析儀、磁電耦合測(cè)試系統(tǒng)等測(cè)試方法研究了所制備樣品的結(jié)構(gòu)、磁性、電性及逆磁電耦合效應(yīng)。
　　XRD分析顯示xCoFe2

2、O4–(1-x)PbTiO3(x=0.3,0.4,0.5,0.6)樣品中存在鐵電與鐵磁兩種物相特征峰，SEM分析顯示鐵磁相 CoFe2O4粒子均勻分布在鐵電相PbTiO3的矩陣結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)致密、氣孔較少。Aglient E4991阻抗分析儀測(cè)試表明高頻下樣品的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)均隨著頻率的增加而增加。樣品的磁滯回線顯示0.4CoFe2O4-0.6PbTiO3表現(xiàn)出最低的矯頑力，所測(cè)樣品的飽和磁化強(qiáng)度隨著鐵電相 PTO的增加而減少。在偏置磁

3、場(chǎng)為300 Oe和正弦交流電場(chǎng)為3V/cm條件下，所測(cè)樣品逆磁電耦合系數(shù)均在共振頻率13KHz處出現(xiàn)峰值。0.4CoFe2O4-0.6PbTiO3樣品表現(xiàn)出最大的逆磁電耦合系數(shù)。
　　采用謝樂(lè)公式通過(guò)311峰的半寬高計(jì)算了Co0.6Mg0.2Mn0.2Fe2O4鐵磁相的晶粒尺寸，隨著磁電復(fù)合體中鐵磁相的增加，鐵磁相的晶粒尺寸先增大后減小。0.6Co0.6Mg0.2Mn0.2Fe2O4-0.4PbTiO3樣品晶粒尺寸取得最大值。隨著

4、鐵磁相的晶粒尺寸增加，電阻率增加，漏電流減少，使得逆磁電耦合效應(yīng)增加。通過(guò)和xCoFe2O4–(1-x)PbTiO3(x=0.3,0.4,0.5,0.6)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，用Mn、Mg取代CoFe2O4中的Co粒子，可以提高樣品的磁電耦合系數(shù)和電阻率。這是因?yàn)閾诫s Mn、Mg粒子可以降低樣品的磁晶各向異性，鐵磁相更容易磁化，有利于提高鐵磁相和鐵電相的機(jī)械耦合效應(yīng)。Ni0.6Zn0.4Fe1.8Mn0.2O4的初始磁導(dǎo)率隨著溫度的升高而下降，在居