非磁性元素摻雜稀磁半導體和復合軟磁材料的研究.pdf

1、最近，對非磁性元素摻雜稀磁半導體的研究逐漸引起人們的關(guān)注，從而避免了稀土元素或過渡元素作為摻雜的稀磁半導體磁性來源的問題。在本論文中，我們制備非磁性元素(K，Mg，Y)摻雜SnO2納米晶顆粒，對不同的非磁性元素摻雜SnO2的結(jié)構(gòu)和室溫鐵磁性來做了一定的研究，同時基于密度泛函理論的第一性原理研究了非磁性元素(K，Mg)的摻雜SnO2的電子結(jié)構(gòu)和磁學性能，對我們實驗的結(jié)果進行了理論解釋。
　　 我們同時研究了鐵磁性粉末的絕緣包覆技術(shù)

2、，這種包覆技術(shù)不僅能有效的降低高頻渦流損耗，而且結(jié)合粉末冶金技術(shù)的生產(chǎn)優(yōu)勢，將在很廣泛的領(lǐng)域中得到應用。在本論文中，來研究不同的熱處理以及不同濃度的磷酸處理對磁粉芯密度、微觀結(jié)構(gòu)、電阻以及電阻的頻率穩(wěn)定性的影響。
　　 本論文研究的內(nèi)容以及結(jié)果如下：
　　 1)．我們用X射線衍射和掃描電子顯微鏡對樣品的相結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)做了分析，所有的樣品都是四方金紅石結(jié)構(gòu)，同時X射線圖中沒有測量出與摻雜元素有關(guān)的雜相。樣品的X射線主峰伴

3、隨摻雜量的增加而變低，伴隨退火溫度的提高而增強，真空退火處理降低了主峰的強度。樣品的平均顆粒大小伴隨著摻雜量的增加而降低，隨退火溫度的升高而增大。
　　 2)．我們得到的非磁性元素(K,Mg，Y)摻雜SnO2納米晶顆粒都具有室溫鐵磁性，樣品的室溫鐵磁性伴隨摻雜量的增加而提高，伴隨退火溫度的提高而降低，每個摻雜原子的平均有效磁矩伴隨摻雜量提高而降低。第一性原理計算的結(jié)果表明：K、Mg摻雜SnO2體系的磁性來源于摻雜原子周圍氧原子的

4、未配對電子，在K摻雜SnO2體系中氧空位的存在使得摻雜原子更容易替代Sn，在高濃度Mg摻雜SnO2體系中，我們發(fā)現(xiàn)由于摻雜而引起的缺陷之間存在鐵磁耦合和反鐵磁耦合，所以伴隨摻雜濃度的提高每個摻雜原子的平均有效磁矩降低。伴隨退火溫度的提高，納米晶顆粒的平均大小變大，樣品的室溫鐵磁性降低。
　　 3).對鐵粉進行了磷酸包覆絕緣處理得到的磁粉芯，研究發(fā)現(xiàn)：高濃度的磷酸包覆磁粉芯的密度比較低，；高濃度磷酸處理鐵粉得到的磁粉芯的XRD譜圖