Ni-Zn鐵氧體納米顆粒的結(jié)構(gòu)和磁性能.pdf

1、為了研究Ni-Zn鐵氧體納米顆粒的結(jié)構(gòu)和磁電性能，我們利用溶膠凝膠自燃法制備了Zn1-xNixFe2O4納米顆粒隨后進(jìn)行熱處理得到一系列樣品。并利用差熱分析(DTA)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)和LCR自動(dòng)測(cè)量?jī)x來(lái)分別表征干凝膠的熱分解特征以及樣品的形貌、晶格結(jié)構(gòu)和磁電性能。DTA表明Zn1-xNixFe2O4鐵氧體干凝膠的熱分解特征與Ni含量x無(wú)關(guān)，其熱分解溫度約為210℃，并且在凝膠燃

2、燒過(guò)程中即可合成Zn1-xNixFe2O4鐵氧體納米顆粒。XRD測(cè)量結(jié)果表明，只需低溫?zé)崽幚砑纯傻玫骄哂袉我坏募饩嗟腪n1-XNixFe2O4納米顆粒；700℃熱處理的樣品的顆粒尺寸約為35 mm；Zn1-xNixFe2O4樣品的α隨著x增多逐漸減小，并且略大于相應(yīng)塊體材料的α。 VSM測(cè)量結(jié)果表明，Zn1-xNixFe2O4鐵氧體納米顆粒Ms的最大值(69.1 emu/g)出現(xiàn)在Ni含量較高的Ni0.7Zn0.3Fe2O4

3、的組分中，而不是像塊體那樣出現(xiàn)在Ni0.5Zn0.5Fe2O4的組分中。當(dāng)Ni含量較低時(shí)納米顆粒樣品的Ms小于相應(yīng)塊體的Ms，但當(dāng)Ni含量較高時(shí)樣品的Ms又大于相應(yīng)塊體的Ms。Zn1-xNixFe2O4樣品的Hc隨x的增多而逐漸增大，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于塊體的Hc。不同溫度下熱處理的Zn0.3Ni0.7Fe2O4樣品的測(cè)量結(jié)果表明，樣品的Ms最大值(83.2 emu/g)出現(xiàn)在顆粒尺寸約為100 nm的樣品中，此值可以認(rèn)為是顆粒納米磁性的臨界尺寸

4、(大于100 nm時(shí)，顆粒的納米磁特性逐漸消失)。Zn0.3Ni0.7Fe2O4樣品的Hc一開始隨著顆粒尺寸的增大而略有增高，當(dāng)顆粒長(zhǎng)大到30 nm時(shí)，Hc達(dá)到最大，約為114.92 Oe，隨后又隨顆粒的長(zhǎng)大而急劇下降并逐漸接近塊體的值。樣品的單疇臨界尺寸約為30 nm(小于30 nm顆粒為單疇顆粒)。SEM測(cè)量表明，樣品顆粒為球形，大小比較均勻；樣品顆粒隨熱處理溫度的升高而增大，900℃以下熱處理的樣品為單晶顆粒。LCR測(cè)量表明由納米