Nd摻雜DyIG鐵氧體粉末與薄膜的磁性與磁光性質(zhì)研究.pdf

1、本論文通過(guò)制備鎳鋅鐵氧體薄膜，探索了溶膠-凝膠工藝。主要研究了Nd摻雜Dy3Fe5O12(nd：DyIG)鐵氧體粉末和薄膜的磁性質(zhì)和磁光性質(zhì)。全文共分六章，主要內(nèi)容如下： 第一章介紹了石榴石型鐵氧體材料的基本特性，回顧了磁光存儲(chǔ)介質(zhì)的基本要求和研究現(xiàn)狀。 第二章主要介紹了石榴石鐵氧體薄膜的制備方法、結(jié)構(gòu)和物性分析實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試原理。 第三章詳細(xì)討論了Nd摻雜DyIG鐵氧體粉末制備工藝，并對(duì)不同退火溫度NdDy2F

2、e5O12結(jié)構(gòu)的影響及不同Nd摻雜量對(duì)Nd：DyIG結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析研究。實(shí)驗(yàn)證實(shí)：Nd：DyIG凝膠自燃粉末在600℃退火為非晶相；在700℃開(kāi)始形成石榴石相；在800℃完全形成石榴石相，粉末顏色為青黃色。隨Nd替代量增加，Nd：DyIG晶格常數(shù)增大，24c、16a和24d位所對(duì)應(yīng)的金屬離子與氧離子振動(dòng)所引起的特征吸收帶向低頻方向移動(dòng)，a-d位間金屬離子的超交換作用增強(qiáng)。 第四章主要研究了Nd：DyIG鐵氧體粉末的室溫與低溫磁性

3、質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：(1)隨退火溫度升高，其飽和磁化強(qiáng)度和矯頑力均增大。隨Nd含量增加，其飽和磁化強(qiáng)度增加。(2)其在低溫條件下存在自旋玻璃行為。隨Nd含量增加，Nd：DyIG補(bǔ)償點(diǎn)溫度向低溫移動(dòng)，自旋凍結(jié)程度減弱。 第五章主要研究了Nd：DyIG鐵氧體薄膜的磁與磁光性質(zhì)。結(jié)果表明：薄膜具有較好的矩形度。隨Nd含量的增加，薄膜克爾回線矩形度和矯頑力降低，而且薄膜克爾回線隨Nd替代量的0.25倍交替出現(xiàn)正反向現(xiàn)象。Dy3Fe5O12

4、薄膜正/負(fù)最大克爾角分別為0.513°(λ=427.5nm)和-0.601°(λ=413.3nm)；Nd0.75Dy2.25Fe5O12薄膜在紫外波段具有較大負(fù)克爾角為-0.277°(λ=298.8nm)。后者有望用作更短波長(zhǎng)磁光存儲(chǔ)材料，提高存儲(chǔ)密度。 第六章介紹了用溶膠凝膠法制備鎳鋅鐵氧體薄膜工藝，研究了薄膜厚度對(duì)熱磁曲線的影響，討論了在低溫條件下飽和磁化強(qiáng)度、矯頑力與溫度的關(guān)系，以及薄膜的自旋玻璃態(tài)行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)外