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。     

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。     

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。     

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。     

不同脉冲宽度下微波铁氧体材料临阈射频场的测量

给出了采用平行泵激励方式,纯YIG和多种掺Gd石榴石结构微波铁氧体材料在脉冲宽度t_d分别为0.7、1.0、1.5和2.0μs时,临阈射频场h_(ct)的测量结果,通过外推计算出这些材料无限宽脉冲下的自旋波线宽ΔH_k。结果表明,微波铁氧体材料的高功率承受能力不仅与材料的自旋波线宽ΔH_k有关,还与h_(ct)外推直线的斜率及所在高功率微波信号的脉冲宽度t_d有密切的关系;在工程应用中,选择高功率微波铁氧体材料除了需考虑材料的自旋波线宽ΔH_k,还应充分了解材料在不同脉冲宽度下的临阈射频场h_(ct)。     

微量阳离子取代对石榴石多晶铁氧体性能的影响

采用普通陶瓷工艺制备Y_(3-x)Ca_xM_xFe_(5-x)O_(12)(M为4价离子Sn~(4+)、Zr~(4+))和Y_3M_xFe_(5-x)O_(12)(M为3价离子In~(3+)、Mn~(3+))的复合钇铁石榴石多晶铁氧体材料。研究了不同微量阳离子取代对YIG多晶材料电磁性能的影响。结果表明,微量Sn~(4+)、In~(3+)、Zr~(4+)取代可降低石榴石铁氧体材料的铁磁共振线宽。通过优化取代,获得了高密度、低铁磁共振线宽、高居里温度的改性石榴石多晶铁氧体材料。     

热压细晶高功率微波铁氧体

利用热压工艺制备出了细晶粒（２μｍ）ＹＩＧ铁氧体材料,测量了其微波性能,结果表明,细晶粒铁氧体的自旋波线宽ΔＨｋ显著提高,其ΔＨｋ与晶粒尺寸有ａ０＾－１．７的相依关系。同时,分析讨论了细晶粒铁氧体铁磁共振线宽ΔＨ的致宽因素。     

Nb5+取代对高介电常数钇铁石榴石铁氧体磁性能的影响

采用传统氧化物烧结工艺制备高介电常数(ε′)钇铁石榴石铁氧体,考察不同烧结温度时Nb⁵⁺取代对材料显微结构、晶相、密度(d)、气孔率(p)、晶格常数(a)、饱和磁化强度(4πM_s)、铁磁共振线宽(ΔH)和介电常数等磁性能的影响。结果表明,Nb⁵⁺取代使材料的晶粒尺寸略微增大;Nb⁵⁺取代对材料的晶相无明显影响,均为石榴石纯相;1020℃烧结时,随着Nb⁵⁺取代量x由0增大到0.075,4πM_s从1882 G减小到1741 G,ΔH从149.3 Oe增大到180.2Oe,烧结体密度从5.83 g/cm³减小到5.72 g/cm³,烧结体平均晶粒尺寸(D)从2.29μm增加到2.38μm,气孔率(p)从1.7%增大到3.0%,ε′无明显变化。     

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。     

缺铁量对LiZn铁氧体电磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备组成为Li0.35Zn0.3Fe2.35-xO4(0≤x≤0.25)的铁氧体。用XRD、SEM分别对样品进行晶相和微观结构表征。采用谐振腔微扰法在9.3GHz频率下测试材料介电损耗及铁磁共振线宽,利用B-H分析仪测试材料磁性能,研究了缺铁量对LiZn铁氧体电磁性能的影响。结果表明,适量的缺铁配方能有效提高材料的直流电阻率,降低LiZn铁氧体微波介电损耗和铁磁共振线宽,提高饱和磁感应强度和矩形比,降低材料的矫顽力,但缺铁过多会使成份发生偏析,导致材料电磁性能恶化。     

基于微扰理论的毫米波铁磁共振线宽测试

应用电磁场微扰理论,参照IEE556标准建立铁磁共振线宽测量系统,用传输式谐振腔法设计新的波谐振腔体,可在33GHz下测试旋磁材料的铁磁共振线宽,并分析了测试误差,解决了目前毫米波六角材料的线宽测试问题。     

基于腔微扰理论的微波铁氧体铁磁共振有效线宽测量原理与方法

基于腔微扰理论,提出了一种微波铁氧体铁磁共振有效线宽的测量方法和测量系统。系统主要包括高Q圆柱谐振腔、可编程电磁铁,计算机控制的矢量网络分析仪等。测试过程采用ABA方法提高谐振腔谐振频率f和Q的测量精度,采用Math CAD进行数据处理和曲线拟合,有效线宽测量结果具有较高精度。在9.8GHz时样品直径3mm、厚度1mm的多晶YIG圆片高场有效线宽为0.45±0.25Oe,接近单晶YIG的内禀线宽。     

Co2+取代与Li+掺杂对NiCuZn铁氧体磁性能和直流叠加特性的影响

采用固相反应法制备了低温烧结NiCuZn铁氧体,研究了Co2+取代与Li+掺杂对NiCuZn铁氧体材料的饱和磁感应强度、剩磁、矫顽力、起始磁导率以及在直流偏置场下增量磁导率的影响.研究表明,适量的Co2+取代与Li1+掺杂会通过影响铁氧体材料的磁晶各向异性常数在一定程度上影响材料的磁导率.随着直流偏置场的增大,材料的磁...     

Co~(2+)替代对NiCuZn铁氧体电磁性能的影响

采用固相反应法制备了低温烧结NiCuZn铁氧体,研究了Co2+替代量对铁氧体材料显微结构、饱和磁感应强度、矫顽力以及在偏置磁场下磁导率和品质因数的影响。研究表明,对于低磁导率的NiCuZn铁氧体,适量Co2+替代可对铁氧体负的磁晶各向异性常数进行补偿,能在一定程度上提升材料的磁导率。在大直流偏置场的作用下,铁氧体的磁导率都出现明显的下降,而矫顽力是决定其增量磁导率的主要因素。     

外加磁场对石榴石铁氧体介电损耗测量值的影响和性能与缺铁量的关系

用普通陶瓷工艺制备YIGs、YGdIGs和BiCaVIGs等系列石榴石多晶铁氧体,按GB9633(等同IEC60556)标准在10.7GHz下测量了复合石榴石YIGs、YGdIGs和BiCaVIGs的介电常数ε′和介电损耗角正切tanδε,同时也测量了9.37GHz下的铁磁共振线宽DH。比较了加与不加稳恒磁场时ε′和tanδε的测量结果,讨论了加磁场后介电损耗的下降。此外还研究了tanδε和DH与缺铁量的关系,分析了DH最小值对应的缺铁量和tanδε最小值对应的缺铁量不重合的原因。     

Ba-M型六角铁氧体的性能及自偏置环行器仿真设计

采用传统固相反应法结合磁场成型技术制备高取向的Ba-M型六角铁氧体。结合材料性能利用Ansoft HFSS仿真软件建立自偏置环行器三维电磁场模型,设计Ka波段自偏置环行器。实验结果表明,磁场成型铁氧体材料的取向度为0.7,剩磁比为0.88,各向异性场为18.3 kOe;高的各向异性场有望使材料在毫米波高频器件中得到应用。在56.4 GHz材料铁磁共振线宽为377 Oe,理论分析结果显示,铁磁共振线宽主要来源于气孔致宽。仿真结果表明,在32.9~35.8 GHz频率范围内,自偏置环行器的插入损耗小于0.89 dB,并表现出良好的环行性能。     

Yttrium iron garnet ceramic prepared from microwave-induced combustion

Yttrium iron garnet (YIG) nano-powders were successfully synthesized by microwave-induced combustion process. The as-prepared YIG powders were annealed at different temperature and investigated by XRD, SEM, and VSM. The as-received YIG powder shows the formation of garnet structure with saturation magnetization (M _s) of 12 emu/g, whereas upon annealing at 825 °C for 2 h, the saturation magnetization increases to 27 emu/g. The as-received yttrium iron garnet powders annealed at several temperatures revealed that the particle size ranged from 65 to 90 nm. Moreover, the linewidth of magnetic resonance peak (ΔH), complex permeability, and loss tangent of sintered YIG ceramic are also examined in this study.     

Numerical modeling of the output and operations of semiconductor lasers subject to strong optical feedback and its dependence on the linewidth‐enhancement factor

Influence of the linewidth‐enhancement factor on the output and operations of InGaAs/InP pumping lasers emitting at a wavelength of 980 nm under strong optical feedback is investigated numerically. The investigations are performed based on intensive numerical integration of an improved time‐delay rate equations of semiconductor lasers over wide ranges of the linewidth‐enhancement factor and optical feedback strength. The results show that the semiconductor laser operates under strong optical feedback in continuous wave and pulsation at small values of the linewidth‐enhancement factor. Under large values of the linewidth‐enhancement factor, the laser happens to exhibit chaos and pulsation. We predict that semiconductor laser subjected to strong optical feedback exhibits much more stable pulsing operation under higher values of the linewidth‐enhancement factor, which indicates that the laser is locked at the external cavity frequency. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Numerical approach to field fluctuations and spectral lineshape in InGaAsP laser diodes

This paper reports on a numerical approach to model the field fluctuations, spectral lineshape and linewidth in semiconductor lasers. The approach is based on numerical solution of the laser rate equations augmented by Langevin noise sources that account for fluctuations in the lasing field. The paper newly examines contributions of intensity and frequency noises to the spectral characteristics of the lineshape and its linewidth over a wide range of injection current. The model is applied to InGaAsP lasers emitting in a wavelength of 1.5 μm as the most representative light sources in optical communication systems. Accuracy of approximated models of calculating linewidth from low‐frequency components of the frequency noise is checked. Effect of non‐linear gain suppression on the lineshape is also explored. The spectral lineshape promotes and the linewidth decreases as the laser is injected far from the near‐threshold region. The lineshape changes mainly with changes in the frequency noise spectrum while the linewidth is sensitive to variation in the low‐frequency levels of both intensity and frequency noises. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.