线宽甚窄的透光的掺杂多晶YIG

通过降低磁晶各向異性和气孔率,使其数值接近于零,能够重复地制出在室温X波段线宽低于4奥斯特的多晶石榴石。迄今已经测量过的最低线宽△H=1.7奥斯特。降低各向異性的方法是用半径足够大的无弛予离子(In~(3+),Zr~(4+),Sn~(4+))取代八面体中的Fe~(3+)离子。用Ca~(2+)离子和一个四价离子(Ge~(3+),Si~(4+),Zr~(+4),Sn~(4+))同时取代Y~(3+)离子,达到了理论密度和纯结晶相,这样加入是为了电荷补偿。通过不同成份系列的研究,在1950到250高斯磁化强度的范围内达到了低线宽值。由于达到了纯结晶相和完全没有小孔,所以完整的多晶样品在铁石榴石的红外窗范围是透明的。     

Bi~(3+)取代对多晶石榴石铁氧体材料性能的影响

采用普通陶瓷工艺制备Bi_xCa_(a+2b)Y_(3–x–(a+2b))Zr_aV_bFe_(5–a–b)O_(12)(x=1.2,1.4,1.5,1.6)多晶石榴石铁氧体材料,研究了Bi~(3+)取代对材料显微结构、介电常数e'及饱和磁化强度、铁磁共振线宽等磁性能的影响。研究表明,随着Bi~(3+)取代量增加,材料饱和磁化强度降低,密度和介电常数ε'均增高,而铁磁共振线宽ΔH显著增大。当Bi~(3+)取代量x=1.4时,介电常数超过30,x=1.6时,ε'达到35以上,比普通石榴石的e'高出20,大幅提升了材料的介电常数,但却因其ΔH高达9 k A/m(113 Oe)不具应用价值。     

Co~(2+)取代对Ni铁氧体材料微波特性的影响

采用陶瓷工艺制备了Ni_(1-z)Co_z Fe_2O_4(0≤z≤0.04)微波铁氧体材料,研究了快弛豫离子Co~(2+)取代对Ni铁氧体材料微波性能的影响。结果表明,加入微量取代离子Co~(2+),随取代量的增大铁氧体材料的自旋波线宽ΔHk呈线性增大;材料的铁磁共振线宽ΔH先降后升,在Co含量为z=0.02时,材料ΔH出现最小值;Co~(2+)取代对材料的饱和磁化强度M_s、介电损耗的影响不大。     

微波锂镁钛铁氧体的特性和应用

为了研制有应用价值的微波锂铁氧体材料,本文报导了用Ti~(4+)和(Mg~(2+)Ti~(4+))_(1/2)取代锂铁氧体中Fe~(3+)离子的研究结果。试验数据表明,用(Mg~(2+)Ti~(4+))_(1/2)取代锂铁氧体中Fe~(3+)离子,制备出来的锂镁钛铁氧体系列具有低的矫顽力、高的剩磁比、低的温度系数、低的微波损耗等特性。饱和磁化强度可以在370～2500Gs之间调整,介电常数为15～17,介电损耗角正切为(3～6.4)×10~(-4),共振线宽为66～400Oe。该材料系列在许多微波铁氧体器件上得到广泛的应用。本文还报导了锁式开关和锁式移相器等器件部分性能。     

小球表面粗糙度和温度对石榴石多晶铁氧体铁磁共振线宽的影响

用普通陶瓷工艺制备小线宽石榴石多晶铁氧体材料,用压缩空气吹磨法和研磨膏研磨法对石榴石小球表面进行了抛光,按GB9633(等同采用IEC60556)标准)在9.37GHz下测量了小线宽石榴石铁氧体材料的铁磁共振线宽ΔH。讨论了ΔH与抛光粉粒度的关系,比较了压缩空气法与研磨法的抛光效果。在7?30℃环境温度区间,测量了小线宽材料的ΔH随温度的变化。     

Y-Gd-Cu-Ge系石榴右型铁氧体的磁性和铁磁共振研究

本文研究了用Cu、Ge作代换组元以降低烧结温度的Y_(2.55)Gd_(0.45-x)Cu_xGe_xFe_(5-x)O_(12)系石榴石型铁氧体(x=0.02—0.32),观测了物相、点阵常数、气隙率、室温饱和磁化强度和居里点随Cu、Ge代换量的变化,由居里点拟合的理论计算表明,低含量时Cu进入八面体晶位。还研究了Cu、Ge代换量、频率和烧结温度对铁磁共振线宽的影响。实验结果表明,由于Cu从优占位引起的异相部分地抵消了Cu的降低烧结温度和共振线宽的效果。     

Gd3+和In3+联合取代对石榴石铁氧体高功率低损耗特性的影响

采用传统陶瓷工艺制备Gd³⁺和In³⁺取代的钇铁石榴石铁氧体,研究Gd³⁺和In³⁺取代对材料显微结构、饱和磁化强度、铁磁共振线宽、自旋波线宽、电阻率等性能的影响。研究表明,Gd³⁺取代24c位的Y³⁺,对样品显微结构、居里温度和电阻率无明显影响。随着Gd³⁺取代量的增加,自旋波线宽从9.7 Oe提高到21.7 Oe。为了降低石榴石铁氧体损耗,采用适量的In³⁺取代16a和24d位的Fe³⁺,铁磁共振线宽从198 Oe减小到95 Oe。此外,In³⁺取代对石榴石铁氧体的电阻率、介电常数和介电损耗影响不大,使其保持良好的介电性能。     

In取代的BiCaVGeIG研究

本文给出Bi_z Ca_(3-z) Ge_x In_y Fe_(3.5+0.5z-0.5x-y) V_(1.5-0.5z-0.5x) O_(12)多晶石榴石材料饱和的磁化强度Ms、铁磁共振线宽AH、居里温度Tc,Ms的温度系数α和晶格常数随In取代量y和Ge取代量x及Bi含量z的变化,并给出经验规律公式。对玻尔磁子的理论值与实验外推值进行了比较和讨论。分析了线宽来源。讨论了In取代的降低温度系数作用和Ge取代的促进固相反应完成作用.     

高功率微波铁氧体材料可靠性试验与分析

采用普通陶瓷工艺制备了YGdIG石榴石型多晶X48P、X99P和NiZn尖晶石型多晶X198P、X262P高功率微波铁氧体材料,进行了温度冲击、稳态湿热环境试验,测试了试验前后铁磁共振线宽、自旋波线宽、介电损耗等性能。试验结果表明,温度冲击试验使材料性能略微降低,变化率均小于8%;稳态湿热试验后性能略微提升,变化率均小于8%,试验后性能几乎恢复到常态。材料性能稳定、可靠性高。     

缺铁量对YGdIg穆斯堡尔谱和磁性的影响

一、前言钇钆铁石榴石(YGdIG),是一种通用微波铁氧体材料,微波器件的插入损耗与它的铁磁共振线宽△H 有关,要降低△H 必需使成分尽可能地接近于正分。在     

V~(5+)和Bi~(3+)联合取代对LiZnTi铁氧体材料微观结构和磁性能的影响

采用固相反应法制备了以V-Bi置换Ti~(4+)的LiZnTi铁氧体,获得较低的铁磁共振线宽和矫顽力,同时还保证其具有较高的饱和磁化强度、剩磁比和烧结密度。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜(SEM)等分析了在880℃和900℃烧结温度下,V-Bi二元取代对LiZnTi铁氧体的微观结构和电磁性能的影响。研究结果表明,其微观形貌与V-Bi取代量密切相关,适量的V-Bi取代可改善材料的微观结构,但过量的V-Bi会阻碍晶粒的生长。随着V-Bi取代量的增加,样品的饱和磁化强度B_s、剩磁比先增大后减小,铁磁共振线宽ΔH、矫顽力H_c先减小后逐渐增大。     

α-Fe_2O_3对Mn-Zn铁氧体的影响

Mn-Zn铁氧体的主要原料是α-Fe_(2)O_3。而α-Fe_(3)O_3中的各种杂质如Fe~(2+)、Ti~(4+)、Na~(+1)会影响铁氧体的性能。本文将具体阐明α-Fe_(2)O_3中杂质含量与氧铁体性能的关系。文章还将叙述用Fe_(3)O_4取代α-Fe_(2)O_3作Mn-Zn铁氧体的原料时也应考虑Fe_(3)O_4中Fe~(2+)含量的影响。     

生长条件和化学抛光对锂铁氧体单晶铁磁共振线宽的影响

本文介绍了助熔剂法的生长条件——降温速度、加速坩埚转动技术及化学抛光对锂铁氧体单晶铁磁共振线宽的影响,给出了最佳化学抛光条件。在9.3GHz下,测得Li_(0.5)Fe_(2.5)O_4单晶的铁磁共振线宽△H=4.800e。目前国内测得锂铁氧体单晶的最小线宽为5.8Oe(9GHz);法国原子能研究中心制得锂铁氧体单晶的线宽为1.25Oe(9.5GHz)。     

Y_(3-x)Bi_xFe_5O_(12)中Bi~(3+)的6p电子的作用

用Brillouin光散射的方法测量了x=0,0.4,0.54,0.9的Y_(3-x)Bi_xFe_5O_(12)单晶的自旋波谱,得到Y_(3-x)Bi_xFe_5O_(12)的有效光谱劈裂因子g_(eff)和饱和磁化强度M_s随含Bi~(3+)量x的增加而线性增加的实验结果,观察到x越大,光散射强度越大的实验现象。从Bi~(3+)离子6p电子的特性出发,解释了Bi~(3+)的加入使材料的Faraday旋转、4πM_s、g_(eff)、T_c和光散射强度增加的实验结果,得出各参量的改变量应与含Bi~(3+)量成线性关系的推论。     

Sn~(4+)取代对Ni系微波铁氧体材料性能的影响

采用普通陶瓷工艺制备了Sn4+取代的Ni系尖晶石Ni1-a+xCuaSnxMnbFe2-b-2xO4微波多晶铁氧体材料,研究了材料性能随Sn4+取代量的变化。结果表明,铁磁共振线宽ΔH随Sn4+取代量x的增大先减小后增大,当x=0.1时,ΔH有最小值;饱和磁化强度Ms、居里温度TC随取代量x的增大单调降低,在x=0.1时不存在拐点。初步分析了各向异性线宽ΔHa和气孔致宽ΔHp对ΔH的贡献,得出ΔH先降低而后增大是由各向异性线宽ΔHa所致。     

钇(铋)钙钒石榴石型铁氧体的穆斯堡尔效应的研究

本文对一种石榴石型多晶材料Y_(1.2-x)Bi_xCa_(1.8)Sn_(0.3)V_(0.5)Ge_(0.5)Fe_(3.7)O_(12)进行了研究。出于它具有饱和磁化强度较低,铁磁共振线宽窄,成本低和重复性好等优点,而受到基础研究和实际应用两方面的重视。本工作利用穆斯堡尔效应和其它实验手段对Y(Bi)CaSnVGeIG材料预烧样品和烧结样品进行了分析,以期对实际工作提供改进和提高性能的途径,并对不同热处理温度对材料磁性影响及相应的物理机制进行了讨论。     

用窄线宽石榴石材料改善微波器件

我们发展了温克尔等人提出的新的多晶微波石榴石材料中的两种特别有兴趣的材料,其线宽小于10奥。测量了以下特性: 成分 4πMs(高斯) Tc(度) △H(奥) Y_(2.9) Ca_(0.1) Fe_(4.2) Ge_(0.1) In_(0.7) O_(12) 1520 130 7 Y_(1.6) Ca_(1.4) Fe_(3.9) V_(0.7) In_(0.4) O_(12) 900 190 7 我们把这些新材料应用到3.7GHz和8.5GHz之间不同频段的同轴和波导环行器中。这些环行器的品质因数约为600,比较之下普通石榴石材料装置的环行器为200。不出所料,降低了器件的插入损耗,一般小于0.1dB。这些四端环行器对于参量放大器应用具有很大的吸引力。最后证实了这些多晶材料应用于磁调多晶带通滤波器的可能性。     

Yb取代钇铁石榴石中微波磁介电效应初探

采用固相反应法制备了稀土位掺杂的钇铁石榴石铁氧体Yb_xY_(3-x)Fe_5O_(12)(Yb-YIG),利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪与振动样品磁强计等测试手段,探究了Yb~(3+)离子掺杂量对于钇铁石榴石晶格结构、元素价态以及静态磁参数等方面的综合影响,同时深入剖析上述材料体系中铁磁共振关联的微波共振型磁介电效应这一新现象的物理图像,并揭示稀土位掺杂对该共振型磁介电效应的调控机制。研究表明,Yb~(3+)掺杂量的逐渐增加,将导致Yb-YIG的晶格发生明显收缩,体系饱和磁化强度与矫顽力将相应地增大与减小。上述晶格收缩现象将有效抑制高温烧结过程中的氧逃逸,使得Yb-YIG体系中Fe~(2+)离子的含量与氧缺陷的数量随Yb~(3+)离子的增加而逐渐减小,并最终导致了Yb-YIG中微波磁介电效应系数的降低。     

Gd和Zr取代的钙钒石榴石

研制了Y_(3-2x-y-z)Gd_2Ca_(2x y)Fe_(5-x-y)V_xZr_yO_(12)系列多晶石榴石,在0.4≤x≤0.6,0.3≤y≤0.6,和0.3≤Z≤1.6范围内,获得了在室温附近磁矩的温度特性相当稳定和铁磁共振线宽窄的材料(ΔH∠10 Oe)。在z=1.0时最低线宽值是5.2 Oe,此配方的X=0.4,Y=0.6。它表明各向异性有了明显的下降     

具有窄线宽的掺Ge和热压Ca-V-Bi石榴石

用标准的陶瓷工艺制备了成分为Ca_(3-y)Bi_yFe_(3.5-0.5x+0.5y)Ge_xV_(1.5-0.5x-0.5y)O_(12)的无钇多晶石榴石。能够获得这样的材料,它的居里点T(?)比掺铝的YIG的高,而4πM_s(≤800G)和ΔH值则相同。掺Ge~(4+)离子降低了材料的空孔率(0≤x≤0.3),而且降低了各向异性常数K_1(x≥0.5),这是因为一部分Ge~(4+)离子进入了石榴石结构的16a位置。根据自旋波理论,利用观测得到的单晶K_1/M_s;当0≤x≤0.3时,仅仅石榴石的全线宽的25%是由于各向异性增宽。米用适当的热压工艺,空孔率可降低到接近于零。当成分为(x=0.3,y=0.2)和(X=0.5,y=0.2)时获得了线宽分别为ΔH=12Oe和ΔH=6Oe的小线宽材料。