表面层对Fe Si Al/聚氨酯复合物吸波体吸波性能的影响

用超声混合的方法制备Fe Si Al/聚氨酯复合物及Co_2Z/聚氨酯和Al/聚氨酯复合物,计算了不同厚度材料的吸波性能,并分析了|ε·μ|~(1/2)和|ε/μ|~(1/2)值对复合物吸波性能的影响;用不同|ε·μ|~(1/2)和|ε/μ|~(1/2)值的表面层与基底层(Fe Si Al/聚氨酯)结合的方式设计吸波体,调节基底层的吸波性能。结果表明,采用高|ε/μ|~(1/2)值的Al/聚氨酯复合物表面层可以有效地调节基底层的吸波性能。单纯的基底层在1 mm厚度下的反射损耗峰在16.6 GHz,强度为-10.9 d B;当添加一层0.1 mm厚的Al/聚氨酯表面层后,整个吸波体的反射损耗峰移向低频,匹配频率为13.5 GHz,强度增至-29.3 d B。     

镍锌铁氧体／二氧化硅纳米复合材料的制备及表征

用溶胶-凝胶法制备了Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2纳米复合粉末，采用TG-DTA、XRD、TEM等测试手段分析了其结构和形貌，用矢量网络分析仪测量了其在2-18GHz频带上的电磁参数，结果表明，反应生成镍锌铁氧体和非晶态二氧化硅的复合材料，颗粒形貌为球形链状；Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2纳米复合中铁氧体的摩尔百分含量为20%，热处理温度为1000℃时磁损耗值较大，吸波性能较好。     

Fe50Ni50/甲基丙烯酸甲酯复合物的电磁参数与吸波特性

用高能球磨制备Fe50Ni50片状颗粒,然后用化学方法对Fe50Ni50表面进行甲基丙烯酸甲酯包覆,并把多余的有机物作为黏合剂制备环形样品。分别用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对样品形貌和结构进行分析;用热重分析仪和振动样品磁强计确定复合物的Fe50Ni50质量分数;用矢量网络分析仪测量样品的高频电磁参数。结果表明,具有平面各向异性的Fe50Ni50能显著提高起始磁导率和自然共振频率的乘积,并能突破Snoek极限。另外,对复合物高频吸波性能的计算表明,在S波段得到了复合物的最佳吸波参数,其中最佳匹配厚度为4.3 mm,最佳吸波频率为2.2 GHz,吸收峰强为-56 dB。     

稀土元素La掺杂对Fe-Ni合金电磁性能及吸波性能的影响

以机械合金化方法制备了Fe-Ni和Fe-Ni-La软磁合金吸波材料,分析了球磨时间及稀土元素La掺杂对合金电磁性能及电磁波吸收性能的影响。结果表明,球磨90 h后,形成了具有片状形貌的Fe-Ni和Fe-Ni-La合金,合金电磁参数明显改善,吸波性能明显提高。添加稀土元素La后,合金电磁参数得到优化,复介电常数和复磁导率明显提高,介电损耗和磁损耗得到加强,吸收峰向低频移动。球磨90 h的Fe-Ni合金对电磁波最小反射率为-22 d B,匹配频率10 GHz,频宽2.6 GHz(8.7~11.3 GHz),掺杂稀土元素La后,Fe-Ni-La合金最小反射率为-16.1 d B,匹配频率7.4 GHz,频宽2.5 GHz(6.2~8.7 GHz)。     

空心微珠表面BaFe_9(Ni_(0.5)Cu_(0.5)Zr)_(3/2)O_(19)包覆层的制备及电磁性能

采用溶胶-凝胶法在空心微珠表面制备出BaFe9(Ni0.5Cu0.5Zr)3/2O19铁氧体颗粒包覆层。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行分析表征。将这种复合材料与石蜡均匀混合,压制成内径3mm、外径7mm的圆环形试样。用矢量网络分析仪测其复电磁参数,计算并分析了它的电磁性能。结果表明:与溶胶-凝胶法制备的BaFe9(Ni0.5Cu0.5Zr)3/2O19单相材料相比,它们的介电损耗角正切、磁损耗角正切在不同的频段有不同的表现形式。吸波材料厚度为3mm时,空心微珠表面包覆BaFe9(Ni0.5Cu0.5Zr)3/2O19样品在10.8～18GHz频率范围内吸波性能要优于BaFe9(Ni0.5Cu0.5Zr)3/2O19的吸波性能。     

Ni、Co、Fe基复合材料及在超级电容器中的应用——评《Ni、Co、Fe基复合材料的制备及其电化学性能研究》

随着科技的发展,传统的电容器已不能满足人们的需求,因此,超级电容器应运而生.闫慧君等著的《Ni、Co、Fe基复合材料的制备及其电化学性能研究》一书聚焦超级电容器的研究,首先对超级电容器的设计原理、电极材料、应用领域及分析方法等进行介绍;再给出超级电容器电极材料[如分等级β-Ni(OH)2花状微球、分等级β-Ni(OH)2空心微球、石墨烯/Ni(OH)2复合物、层状α-Ni(OH)2/还原氧化石墨烯(RGO)复合物、三维(3D)Co3O4/石墨烯气凝胶(GA)复合物和α-FeOOH/石墨烯(FeG)复合物等]的制备方法;最后,利用相应测试手段进行分析,验证物理性能和电化学性能.     

制备工艺对Fe-Ni/SDC复合阳极性能的影响

研究了制备工艺对Fe0.6Ni0.4O1.3(Fe-Ni)/SDC复合阳极性能的影响.阻抗谱和燃料电池输出特性显示,烧结时间和复合阳极中电解质的掺杂量对电化学性能有很大的影响,最终确定当Fe-Ni、SDC及碳粉的质量比为7:3:1时,阳极的性能较好.使用该阳极的电池,在700℃时的输出功率密度最高可达232.69 mW/cm2.     

Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体纳米晶与微米晶300MHz～2GHz的磁导率比较

用水热法制备了平均晶粒尺寸为40 nm的Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体八面体颗粒,同时采用溶胶-凝胶高温烧结法合成Ni0.6Zn0.4Fe2O4微米晶颗粒。用矢量网络分析仪测试了铁氧体/石蜡混合材料在300MHz~2GHz频段的复磁导率和复介电常数。实验结果表明Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体纳米晶粒样品与微米晶样品相比具有更高的磁导率(实部r在3.3～1.65之间,磁导率虚部r在1.1左右)、更大的磁损耗以及更优异的微波吸收特性。     

膜厚对NiFe单层膜及NiFe/FeMn双层膜性能的影响对比研究

采用直流磁控溅射法在Si(111)基片上制备不同厚度的Ni Fe单层膜、NiFe/FeMn双层膜,结合原子力显微镜(AFM)、振动样品磁强计(VSM)及电子顺磁共振(EPR)波谱仪研究了纳米膜的微观形貌、表面粗糙度、静磁性能及微波磁性能。结果表明,相对于Ni Fe单层膜,反铁磁性覆盖层FeMn的引入,使Ni Fe/FeMn双层膜的共振场(Hres)下降,与自旋波共振相关的有效交换场得以提升,说明在一定的外加稳恒磁场下,利用铁磁/反铁磁(FM/AF)多层膜结构所产生的钉扎效应能够提高薄膜的共振频率。在20～70 nm的NiFe薄膜厚度范围内,单层膜的共振场为1289～1354Oe,而双层膜的共振场降至1089～1118 Oe。     

漂珠/钡铁氧体复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法在漂珠表面包覆钡铁氧体颗粒涂层,制备了漂珠/钡铁氧体复合材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)及矢量网络分析仪等表征手段,研究了样品的显微形貌、结构、磁性能及吸波性能。结果表明,包覆后漂珠表面形成了均匀致密的钡铁氧体涂层,经850℃高温热处理2h后产生了钡铁氧体的晶相物质。制备的复合材料在2～18 GHz范围内具有较好的介电损耗和磁损耗性能,当吸波材料厚度为3.0 mm时,在8.4 GHz的反射损耗峰值为–15.44 dB,反射损耗小于–12 dB的带宽为4.2 GHz。     

八面体Fe3O4纳米颗粒的制备及微波吸收性能

利用简便的氧化沉淀法制备出了结晶度高、粒径均一的八面体Fe3O4纳米颗粒。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对产物的结构、形貌、粒径及磁性能进行了表征。制备的八面体Fe3O4纳米颗粒平均粒径为43nm,在室温下表现出铁磁性,比饱和磁化强度和矫顽力分别为74.2 A.m2/kg和7.4 kA/m。利用矢量网络分析仪对Fe3O4纳米颗粒-石蜡复合样品在0.5～18GHz频率范围内的电磁参数进行了测量,研究了复合样品的微波吸收性能。结果表明,复合样品具有良好的微波吸收,吸收峰位随着样品厚度的增加向低频移动,峰值和吸收峰数目也随样品厚度而变化,当匹配厚度为2.8 mm时,在10.8 GHz反射损失最小值达到了-22.5 dB。     

Effective permittivity of nanocomposite powder compacts

Advances in nanotechnology have led to a variety of new materials with strong potential applications to microwave and millimeter-wave components, e.g. dispersions of nanoscale particles, nanoparticle-filled polymers, self-assembled nanolattices of magnetic particles. More specifically, the properties of nanocomposites can be tailored for operation as insulators, ferro- and ferrimagnetic materials, highly conductive materials as well, for specific applications. In this study, we have investigated the electromagnetic response at microwave frequencies, using frequency domain network analysis, of cold-pressed powder compacts made of Ni, /spl gamma/-Fe/sub 2/O/sub 3/, Co, and ZnO nanosized powders. Effective complex permittivities of composites over the frequency range (100 MHz-10 GHz) as a function of composition were studied. Within the frequency range of measurements the real and imaginary parts of the effective permittivity of nanocomposites exhibit spectra which can be analytically well represented by power laws. The associated power law exponents, which are similar for the real and imaginary parts of the permittivity, are in the range 0.05-0.20 in agreement with data in the published literature. The dependences of the effective permittivity vs. composition are compared to those obtained from the effective medium theory of Bruggeman, which is found not to be adequate for all nanocomposites studied.     

Ni-SiO2纳米复合材料的制备及磁学性质

以正硅酸乙酯和硝酸镍为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纳米NiO-SiO2复合体,再通过氢气还原得到Ni-SiO2纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)确定了样品的相组成,利用透射电子显微镜(TEM)观察了样品的微观结构,利用振动样品磁强计测定了样品的磁性能。研究了成分和焙烧温度对纳米复合颗粒微观结构和性能的影响。研究发现,所形成的纳米颗粒是以Ni为核心,外面包裹着非晶态SiO2层的核壳结构。随着硅含量的增加,包裹层变厚,随着焙烧温度升高颗粒直径增大。讨论了制备条件和SiO2含量对材料的微观形貌和磁学性能的影响。     

电沉积坡莫合金薄膜的组成、结构及磁性研究

采用电沉积技术与半导体材料相结合,在Ga As(100)单晶表面制备了表面光亮、致密、平整的坡莫合金薄膜。用X射线荧光技术与线偏振X射线吸收谱(XAS)确定了薄膜的组成为Fe21Ni79。磁光克尔效应(MOKE)测量结果表明样品薄膜具有典型的软磁性能。采用元素分辨的X射线磁性圆二色(XMCD)技术得到了合金薄膜中各元素的圆二色谱,利用加和定则计算了Fe和Ni的自旋磁矩和轨道磁矩,结果表明薄膜的磁性主要来源于Fe和Ni的自旋磁矩。     

Magnetoresistance effect in PP + Fe based nanocomposite system

The article investigates the acqusition, structure, magnetic properties and magnetoresistance effect of nanocomposites on the basis of polypropylene matrix and iron nanoparticles, structure, magnetic properties and magnetoresistance. AFM results illustrate that the increase in the volume content of Fe nanoparticles in the polymer matrix causes changes on its supramolecular structure. As a result of the MFM studies, it has been defined that, nanoparticles dispersed in the polymer matrix form domains in the local areas and the sizes of domains vary from 150 to 400?nm. The study of magnetic properties of PP?+?Fe based nanocomposites showed that intrinsic magnetization increases with increasing magnetic field intensity and saturation occurs at certain value of intensity. If the field is reduced, remanent magnetization and hysterezis loop is observed. The dependence of PP?+?Fe based nanocomposites on the magnetic field was investigated and magnetoresistive effect was observed and it was found to be related with the presence of tunneling magnetoresistance effect in these nanocomposites.     

溶胶-凝胶法制备的LiLaxFe5-xO8纳米晶材料的微波吸收特性

采用溶胶-凝胶法制备了掺稀土元素镧的锂铁氧体纳米晶粉末，就镧元素的含量对锂铁氧体吸波性能的影响进行了对比研究。实验表明，用聚乙二醇凝胶法制备的LiLaxFe5-xdO8纳米晶粉末，当x=0.03时，对微波吸收效果最佳，在涂层厚度1.2mm，测试频段为7.5～11.9GHz内,35dB带宽为2.5GHz，在10.6GHz处，吸收峰值达45dB。     

羰基铁/TiO2薄膜的制备及磁性能

在常压下用溶胶-凝胶法(不用酸作催化剂)制备了羰基铁/TiO2磁性薄膜,薄膜的颗粒尺寸为几十nm.通过原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)等方法分析材料形貌与微观结构,用振动样品磁强计和Agilent8722ES矢量网络分析仪对其磁性能进行了表征.结果表明,羰基铁粉颗粒表面均匀地包覆非晶态TiO2,钛酸正四丁酯与铁发生了键合作用.包覆后的复合薄膜的饱和磁化强度为163kA/m,矫顽力Hc仅为1.2kA/m.介电损耗型材料二氧化钛与磁损耗型材料羰基铁复合,可调节磁性能.     

Co0.7Fe0.3/CoFe2O4纳米复合材料的水热法一步合成与磁性

采用水热法一步合成了Co0.7Fe0.3/CoFe2O4纳米复合材料。利用粉末X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)观察了纳米复合材料的结构及形貌。室温穆斯堡尔谱(MS)明显地由对应于尖晶石型钴铁氧体(CoFe2O4)和体心立方钴铁合金(Co0.7Fe0.3)的两组六线谱叠加而成。在室温下,利用振动样品磁强计(VSM)测量材料的磁滞回线,表明Co0.7Fe0.3/CoFe2O4纳米复合材料具有较高的比饱和磁化强度(Ms=84.82A·m2/kg)和矫顽力(μ0Hc=0.15T)。     

乙二胺四乙酸含量对M型钡铁氧体薄膜磁性能和微波性能的影响

采用有机金属裂解法在Pt/TiO2/SiO2/Si基板上制备M型钡铁氧体(Ba M)薄膜,并着重研究了螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)含量对Ba M薄膜结构、磁性和微波性能的影响。研究发现,当EDTA∶(Ba2++Fe3+)=1(摩尔比)时,Ba M薄膜形成较多的六角形状晶粒,而且磁性能和微波性能较佳,沿c轴生长的取向度高达0.91,饱和磁化强度Ms为302k A/m(μ0Ms=0.38T),在50GHz时铁磁共振线宽ΔH为22k A/m(277Oe)。这是因为适量的EDTA不仅在溶液挥发时能够阻止金属离子的分离和间歇性的沉淀,并且能够促进成形成均匀的前驱液,从而在前驱液分解时能促进形成Ba M,在经过热处理后易形成沿c轴取向、具有六角形状晶粒的Ba M薄膜。     

Electrical and optical properties of microwave dielectric thin films prepared by pulsed laser deposition

Abstract

Bi₂(Zn_1/3Nb_2/3)₂O₇, BiZN, materials possess high dielectric constant and low loss factor in microwave frequency region. They have good potential for device application, especially in the form of thin films. However, the microwave dielectric properties of a thin film are very difficult to be accurately measured. Evaluation on the dielectric behavior of the films through the performance of the microstrip line devices made of these films involves metallic conduction and stray field losses. A novel measuring technique, which can directly evaluate the microwave dielectric properties of a thin film is thus urgently needed.

In this paper, BiZN thin films were grown on [100] MgO single crystal substrates using pulsed laser deposition process. The high-frequency dielectric properties of thus obtained thin films were determined using optical transmission spectroscopy (OTS). The [100] preferentially oriented films with pyrochlore structure can be obtained for the thin films deposited at 400–600°C substrate temperature under 0.1 mbar oxygen pressure. OTS measurements reveal that the index of refraction (n=1.95–2.35) and absorption coefficient (k=0.28x10^?4-2.25 × 10^?4 nm^?1) of the films vary insignificantly with the crystallinity of the BiZN films.