單相多鐵性材料的制備及磁電性能.pdf

1、多鐵性材料是最近幾年發(fā)展起來的一類磁電功能材料,它集鐵磁性和鐵電性于一體,并且兩者之間存在耦合效應(yīng),在信息儲存、自旋電子器件、磁傳感器、電容一電感一體化器件以及微波技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。但是目前現(xiàn)有單相多鐵性材料的磁相變溫度非常低,多數(shù)只能在低溫下才同時出現(xiàn)鐵磁性和鐵電性,以及磁電耦合效應(yīng)。本課題根據(jù)多鐵性材料的研究現(xiàn)狀探索并研究出新的單相多鐵性材料,使其在室溫下具有較好的多鐵性能,從而縮小理論和實踐之間的差距。一方面是在最新國際

2、研究成果的基礎(chǔ)上,通過技術(shù)創(chuàng)新和采用新的研究方法來制備單相多鐵性材料并對其多鐵性能進行表征;另一方面是通過采用摻雜的方法來制備多鐵性材料。通過研究發(fā)現(xiàn)了三種具有多鐵性能的單相多鐵性材料和一種采用摻雜方法得到的多鐵性材料,并且對它們在室溫下表現(xiàn)的多鐵性能進行了研究。本論文對這三種多鐵性材料實驗研究的內(nèi)容和結(jié)果包括:
　　 1.單相PbFe12O19陶瓷的制備及其多鐵特性表征采用甘油為溶劑,通過前驅(qū)體溶液法1000℃下燒結(jié)制備出了P

3、bFe12O19陶瓷。通過鐵電測試表明它具有較大的本征鐵電性。通過對PbFe12O19晶體結(jié)構(gòu)模型的研究推測出鐵電性來源于Fe陽離子沿著b軸偏離氧八面體中心和O2和O4陰離子沿著a軸的相反方向偏離八面體的原始位置所導(dǎo)致的O5-Fe-O6鏈偏離直線的扭曲。
　　 2.摻雜SiO2的PbFe12O19陶瓷的制備及性能表征采用甘油和苯為溶劑,通過前驅(qū)體溶液法合成PbFe12O19,并且通過機械混合的方法對PbFe12O19陶瓷進行摻雜

4、,摻雜的SiO2的含量是0.4％。通過磁性和鐵電性的測試表明室溫下鐵電性和鐵磁性同時存在。
　　 3.單相BaFe12O19多鐵性陶瓷的制備和表征采用前驅(qū)體溶液法1000℃下燒結(jié)制備出BaFe12O19陶瓷。通過鐵電測試表明它具有較大的本征鐵電性。通過對BaFe12O19晶體結(jié)構(gòu)模型的研究推測出鐵電性來源于Fe陽離子沿著b軸偏離氧八面體中心和O2和O4陰離子沿著a軸的相反方向偏離八面體的原始位置所導(dǎo)致的O1-Fe-O6鏈偏離直線