摻雜鐵酸鎳陶瓷和復(fù)合薄膜的制備以及性能研究.pdf

1、鐵氧體是一種磁性材料,具有獨(dú)特的高電阻率和良好的高頻特性,被廣泛應(yīng)用在電子、信息、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域中,隨著電子器件向高性能化和尺寸微型化方向的發(fā)展,鐵氧體材料受到越來(lái)越多的關(guān)注,并且已成為當(dāng)前磁性材料領(lǐng)域研究和開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。NiFe2O4(NFO)是一種具有多功能用途的鐵氧體材料,BaTiO3(BTO)是一種典型的鐵電材料,其在電調(diào)諧微波器件有巨大的應(yīng)用前景。
　　 本文首先采用傳統(tǒng)高溫固相反應(yīng)法成功制備了0.45NFO-0.55B

2、TO復(fù)合陶瓷。利用復(fù)阻抗方法,測(cè)試頻率從20Hz到2MHz,測(cè)試溫度為348K至473K,系統(tǒng)地研究了樣品的電性能,通過(guò)Cole-Cole圖,計(jì)算了樣品的晶粒、晶界電阻值和弛豫時(shí)間常數(shù)。結(jié)果表明,樣品的自由電子濃度隨溫度升高而增加。利用直流電導(dǎo)率的Arrhenius曲線計(jì)算了晶粒和晶界的電導(dǎo)率激活能分別為0.32eV和0.38eV,存在這一激活能數(shù)值的主要原因是樣品中氧空位的遷移,我們也發(fā)現(xiàn)弛豫特征頻率隨著溫度升高而升高。另外,樣品呈現(xiàn)

3、了典型的磁化曲線,隨著測(cè)試溫度升高,飽和磁化強(qiáng)度(Ms)從2.38emu／g增加到3.13emu／g,矯頑力由0.2Oe增加到0.7Oe。
　　 然后我們采用射頻磁控濺射法在Si(100)基片上分別制備了NFO薄膜(NFO／Si)和NiFe2O4／La0.7Sr0.3MnO3異質(zhì)結(jié)(NFO／LSMO／Si),研究了LSMO緩沖層對(duì)NFO薄膜結(jié)構(gòu)及磁性能的影響。經(jīng)XRD和掃描電鏡(SEM)測(cè)試,發(fā)現(xiàn)LSMO緩沖層有利于NFO薄膜沿

4、(331)方向擇優(yōu)生長(zhǎng),制備的NFO薄膜的表面是很平整和均勻的。經(jīng)磁性測(cè)試,當(dāng)薄膜表面與磁場(chǎng)平行時(shí),發(fā)現(xiàn)樣品在室溫下呈現(xiàn)出飽和的磁滯回線,當(dāng)薄膜表面與磁場(chǎng)垂直時(shí),沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何磁化現(xiàn)象,這表明NFO薄膜平行于磁化方向時(shí)存在各向異性。從樣品磁滯回線中可以看出,LSMO緩沖層有利于提高NFO薄膜的磁性能,其Ms由41.5emu／cm3增加到350emu／cm3。
　　 我們也研究了濺射氣氛對(duì)NFO薄膜結(jié)構(gòu)與磁性能的影響。利用射頻磁控濺