Bi_(1-x)Ba_xFe_(1-y)Mn_yO_3陶瓷的磁性和介电性研究

溶胶-凝胶法制备了Bi1-xBaxFe1-yMnyO3陶瓷样品,研究掺杂对BiFeO3(BFO)的微观结构、磁性及介电性能的影响。XRD表明Bi1-xBaxFe1-yMnyO3为单相菱方钙钛矿结构,BiFeO3的磁滞回线表明其在室温具有反铁磁性(弱铁磁性),Ba和Mn掺杂后使体系由反铁磁性向铁磁性转变。BiFeO3和Bi0.9Ba0.1FeO3介电常数随温度变化曲线在200和230K下均出现转变点,但掺杂Mn时体系转变点消失。当外加磁场时,介电常数的测量表明Ba和Mn掺杂能够增大BFO的磁介电效应。     

(1-x)Pb(Fe2/3W1/3)O3-xPb(Mg1/2W1/2)O3多铁性材料的有序结构及磁性能

以无机盐为前驱体,利用溶胶-凝胶法固溶合成了(1-x)Pb(Fe2/3W1/3)O3-xPb(Mg1/2W1/2)O3多铁性固溶体.XRD分析表明,在0≤x≤1.0的掺杂范围内,700℃煅烧所得产物都具有钙钛矿结构;x=0时得到的纯Pb(Fe2/3W1/3)O3为长程无序结构,x=1.0时可获得完全有序的纯Pb(Mg1/2W1/2)O3相,其单胞为Pb(Fe2/3W1/3)O3单胞的2倍;当0相似文献   

TiO2 /BiFeO3薄膜中增强的磁性和铁电性能

为改善铁酸铋(Bi Fe O3)薄膜的铁电性能,通过溶胶-凝胶和磁控溅射的方法在Au/Pt/Cr/Si基底上制备了Ti O2/Bi Fe O3(Ti O2/BFO)和Bi Fe O3薄膜.采用扫描探针显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、铁电测试仪和物理性能测量仪对薄膜进行了物性表征.实验结果表明:Ti O2阻挡层抑制了BFO薄膜表面缺陷的形成,提高了复合薄膜的绝缘性能,使Ti O2/BFO薄膜中泄漏电流明显降低,且导电机制由欧姆型向空间电荷限制传导型转变.此外,溅射Ti O2阻挡层破坏了BFO表面的螺旋结构,使Ti O2和BFO之间晶格失配而产生界面应力,提高了薄膜的磁电性能.在顶电极和铁电层之间引入阻挡层是提高BFO薄膜磁电性能的一种有效方法.     

La0.60Sr0.40-xNaxMnO3钙钛矿材料在室温附近磁电阻的温度稳定性

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了名义组分为La0.60Sr0.40-xNaxMnO3(x=0.00,0.10,0.15,0.20,0.30,0.33,0.35)的类钙钛矿型稀土锰氧化物多晶样品。发现用Na+替代部分Sr+2后,可使样品的居里温度降至室温附近,并且使样品的室温磁电阻比替代前明显增大。在1.8T的磁场作用下,样品La0.60Sr0.07Na0.33MnO3在292K时磁电阻为24.4%,比不含Na的La0.60Sr0.40MnO3增大了2.8倍;样品La0.60Sr0.25Na0.15MnO3在285K～345K温区内磁电阻保持在3.9%(±0.2%)左右,受温度影响不大,因此显著提高了样品的室温磁电阻和其温度稳定性。迄今为止还未见这类材料在室温附近具有如此宽范围和高温度上限的MR温度稳定性报道。这对于该类磁电阻材料的应用有很大意义。     

超细钙钛矿型LaCoO3的制备、表征及光催化性能研究

以La₂O₃和Co（NO₃）₂·6H₂O为主要原料,用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥技术制备了超细钙钛矿型LaCoO₃。采用TG-DTA、XRD、FT-IR和TEM检测手段进行表征;以15W的紫外灯为光源,用甲基橙溶液的光催化降解测试超细LaCoO₃的催化活性。结果显示,250℃时经超临界流体干燥,可获取直径小于10nm的无定形LaCoO₃球形颗粒;850℃热处理后,可制得粒径介于15～35nm之间的钙钛矿型LaCoO₃类球形颗粒;900℃时La-Co超细粒子中晶相成分为LaCoO₃和La₂O₃,无定形成分为Co₂O₃,稀土镧影响了钴氧化物的晶化;在超细LaCoO₃催化作用下,10mg/L甲基橙溶液500mL完全降解约需4h。     

多铁材料BiFeO3的制备与表征

以硝酸铁和硝酸铋为反应物,柠檬酸为络合剂,硝酸为催化剂,采用柠檬酸溶胶–凝胶法制备粒径分布均匀的多铁性材料BiFeO3纳米粉体,通过TG-DSC、XRD、FT-IR、SEM及AFM等手段对样品的结构、形貌及纯净度进行表征.研究结果表明,在溶胶过程中前驱液的pH值以及干凝胶的煅烧温度等合成条件对BiFeO3纳米粉体的制备和纯净程度都有一定的影响,最佳的合成条件是前驱溶液的pH=7～8,干凝胶的煅烧温度为600℃.在该条件下得到的BiFeO3纳米粉体中无杂相Bi25FeO40和Bi2Fe4O9等,纳米颗粒尺寸在100 nm左右,分散性良好,饱和磁化强度Ms=1.08 A·m2/kg,剩余磁化强度Mr=0.13 A·m2/kg,矫顽力Hc=15.76 kA/m.     

Al2O3、TiO2溶胶涂覆粉煤灰/黄土支撑体制备陶瓷膜的研究

用溶胶-凝胶法制备了Al₂O₃、TiO₂两种溶胶,分别涂覆在粉煤灰/黄土支撑体表面制备陶瓷膜,并利用热重分析仪、X-射线衍射仪对膜材料的热稳定性、晶相组成进行分析,并对陶瓷膜的微观形貌、孔隙率、膜通量、膜通量恢复率进行测试与表征。结果表明,烧结温度及干燥条件能有效控制陶瓷膜晶相变化及膜层完整性,Al₂O₃、TiO₂膜材料分别在50,25℃时干燥,600℃时烧结,制得的Al₂O₃膜材料为γ-Al₂O₃,TiO₂膜材料为金红石相TiO₂;Al₂O₃、TiO₂陶瓷膜的孔隙率分别为28.56%、34.12%,膜通量分别为1 092.67和2 983.33 L/(m²·h),膜通量恢复率分别为97%、89%。与未覆膜的支撑体相比,Al₂     

钙钛矿结构La(1-x-y)CaxSryMnO3陶瓷的制备及研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米La(1-x-y)CaxSryMnO3系列粉体,经压片后烧结成陶瓷.用振动样品磁强计测量样品的磁化强度随温度的变化,结果表明各样品的居里温度在250～330K温度范围内,|(e)M/(e)T|最大值在1.353～3.392A·m2/kg·K范围内变化.用差示扫描量热仪(DSC)测定了各样品相变温度和相变潜热,得出各样品的相变潜热在0.852～2.381J/g范围内,相变潜热较大的样品其|(e)M/(e)T|最大值也较大;另外,La0.8-xCao.20SrxMnO3(x=0.05、0.08、0.10)样品的|(e)M/(e)T|最大值较大,并且居里温度在室温附近,有可能成为室温附近的磁制冷材料.     

钙钛矿型热电氧化物Y0.95R0.05CoO3（R=Ca,Sr,Ba）的制备和热电性能

采用溶胶-凝胶法制备化合物Y_0.95R_0.05CoO₃（R=Ca,Sr,Ba）,研究了碱土元素替代对YCoO₃电输运和热电性能的影响。结果表明,随着替代离子Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺离子半径的增大,在相应温度下替代化合物Y_0.95R_0.05CoO₃的电阻率逐渐增大,Seebeck系数增大,功率因子降低。离子半径较小且与替代离子半径相近的Ca²⁺离子替代能有效提高YCoO₃体系高温热电功率因子。     

Zn掺杂SrTiO3光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同Zn含量掺杂的SrTiO_3光催化剂(Zn-SrTiO_3),通过X射线衍射(XRD)、扫描电子镜显微(SEM)和荧光光谱(PL)对其进行了表征,用亚甲基蓝(MB)光催化降解实验评价了其光催化活性。结果表明,SrTiO_3经Zn掺杂后仍然保持了钙钛矿结构,Zn~(2+)进入SrTiO_3晶格对Sr2+进行了替位掺杂,导致晶格畸变;热处理温度升高,样品发生热团聚;适量的Zn掺杂,能有效降低光生电子和空穴的复合几率,提高SrTiO_3的光催化活性;当掺杂量n(Zn)∶n(Sr)=1.5∶100,热处理温度900℃时制备的样品光催化活性达95.5%,明显优于同等条件下纯SrTiO_3活性58.5%,样品具有较高的光催化活性和良好的稳定性。     

纳米晶钛酸铅的合成及其介电性能的研究

采用硬脂酸凝胶法(SAG)制各了纳米晶PbTiO3，用差热—热重分析、红外光谱分析、X光衍射分析及透射电镜等手段对产物的形成过程、晶型、粒径进行了表征。通过对材料介电性能的研究发现，纳米晶钛酸铅在接近静态条件下的低频介电常数远大于常规材料的介电常数，随着粒径的减小，纳米晶钛酸铅的低频介电常数逐渐增大。     

Magnetodielectric and dielectric properties of orthorhombic HoMnO3 thin films

Sandwich-structural multilayer films Au/HoMnO₃/YBa₂Cu₃O_7 − δ were prepared epitaxially on SrTiO₃ (001) single crystal substrates by using pulsed laser deposition technique. The HoMnO₃ films crystallized in a metastable orthorhombic structure and the Au and YBa₂Cu₃O_7 − δ were used as electrodes to investigate the dielectric and magnetodielectric properties of HoMnO₃ films. The impedance and electric modulus spectroscopic plots were used to discern the intrinsic characteristics of HoMnO₃ films or unwanted interface effects. The low-temperature (~ 2 K) dependence of the dielectric constant of HoMnO₃ films as function of frequency shows anomalies around 43 K and 22 K, which is corresponding to the Néel temperature and lock-in transition of Mn³⁺ moments, respectively. The magnetodielectric effects of HoMnO₃ films were investigated at 100 kHz under a 2T applied magnetic field, and the dielectric constant was tuned resulting in a decrease of 3%. The results indicate the strong coupling between the dielectric properties and magnetic orders in orthorhombic HoMnO₃ films.     

BaM、BaCoTiM、BaZnTiM的柠檬酸溶胶-凝胶合成及其微波介电性能、磁性能研究

采用柠檬酸sol—gel工艺，以柠檬酸铁、碳酸钡、硝酸钴、硝酸锌、钛酸四丁酯以及柠檬酸等为原料合成了BaFe12O19，、Ba(CoTi)xFe12—2xO19、Ba(ZnTi)sFe12—2xO19(x＝0．2、0．6、1．0)铁氧体。采用XRD、SEM对其相成分和显微结构进行研究。并对其复介电常数、复磁导率在1MHz-6GHz下的变化规律进行了研究。结果表明3种铁氧体的复介电常数随微波测试频率的增加而变小，其磁导率虚部随测试频率的变化曲线上显示出非常明显的由畴壁共振引起的共振峰，该共振峰随铁氧体粉末热处理温度的升高移向低频。     

La1-xSrxFeO3纳米微粉的微结构与磁性

为了研究La1-x Srx FeO3纳米微粉的成分及颗粒尺寸对其微结构及磁学性能的影响,采用溶胶-凝胶法制备了不同颗粒尺寸、不同Sr含量的钙钛矿型La1-x Srx FeO3(x=0～0.3)纳米微粉,采用X射线衍射和振动样品磁强计对其结构与磁性进行了分析.分析表明,所制样品均具有正交钙钛矿结构;对于颗粒尺寸相近、Sr含量不同的样品,随Sr含量增加,晶格收缩;在具有不同颗粒尺寸的La1-xSrx FeO3(x=0.3)纳米微粉中,随着颗粒尺寸的减小,晶格膨胀;La1-x Srx FeO3(x=0～0.3)纳米微粒具有弱铁磁性,Sr含量的增加导致自发磁化强度下降,且随着颗粒尺寸的减小,La1-x Srx FeO3(x=0.3)纳米微粉的自发磁化强度增大;由Sr的替代以及颗粒尺寸减小引起的结构变化导致磁性的变化.     

还原温度对纳米FeCo/Al2O3复合材料结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶法及在氢气中还原的工艺制备了纳米FeCo/Al₂O₃复合材料。利用X射线衍射、透射电镜、振动样品磁强计和Mssbauer谱学对样品微观结构和磁性进行了研究。结果表明：纳米FeCo/Al₂O₃复合材料中的FeCo合金为体心立方结构;随着还原温度的提高,α-FeCo合金晶粒尺寸变大,Al₂O₃的存在有效地抑制了α-FeCo合金晶粒的团聚和生长;随着α-FeCo合金晶粒尺寸的变大,样品的比饱和磁化强度增加,而矫顽力先增大后减小,两者分别在1100℃和1000℃时达到最大值62.41 emu·g-1和208.99Oe,FeCo/Al₂O₃由超顺磁和磁有序的混合状态转变为完全的磁有序状态;矫顽力的变化是由于FeCo合金的磁学结构由单磁畴结构转变为多磁畴结构造成的。     

Structural, dielectric, magnetic, magnetodielectric and impedance spectroscopic studies of multiferroic BiFeO3-BaTiO3 ceramics

Polycrystalline (1−x)BiFeO₃-xBaTiO₃ (x = 0.00, 0.10, 0.20 and 0.30) ceramics have been prepared via mixed oxide route. The effect of BaTiO₃ substitution on the dielectric, ferroelectric and magnetic properties of the BiFeO₃ multiferroic perovskite was studied. From XRD analysis it revealed that BaTiO₃ substitution does not affect the crystal structure of the (1−x)BiFeO₃-xBaTiO₃ system up to x = 0.30. Improved dielectric properties were observed in the prepared system. An anomaly in the dielectric constant (?) was observed in the vicinity of the antiferromagnetic transition temperature. Experimental results suggest that in the (1−x)BiFeO₃-xBaTiO₃ system, the increase of BaTiO₃ concentration leads to the effective suppression of the spiral spin structure of BiFeO₃, resulting in the appearance of net magnetization. The dependence of dielectric constant and loss tangent on the magnetic field is a evidence of magnetoelectric coupling in (1−x)BiFeO₃-xBaTiO₃ system. The impedance analysis suggests the presence of a temperature dependent electrical relaxation process in the material, which is almost similar for all the concentrations in the present studies. The electrical conductivity has been observed to increase with rise in temperature showing a typical negative temperature coefficient of the resistance (NTCR) behaviors analogous to a semiconductor and suggests a non-Debye type of electrical relaxation.     

Crystal growth and magnetic property of YFeO 3 crystal

YFeO $_{\boldsymbol 3}$ and other rare earth substituted crystals with distorted orthorhombic pervoskite-like structure (space group, Pbnm) have attracted much attention due to their remarkable magnetic properties of primary significance for technological applications. In the present work, the floating zone growth of YFeO $_{\boldsymbol 3}$ crystals has been systematically investigated and high quality YFeO $_{\boldsymbol 3}$ crystal was obtained by optimized process. The magnetic properties of YFeO $_{\boldsymbol 3}$ crystal were investigated, and it indicated the high magneto-optical property in YFeO $_{\boldsymbol 3}$ crystals with specific orientation due to its anisotropy. YFeO $_{\boldsymbol 3}$ crystals display superior performance in the application magneto-optical current sensors and fast latching optical switches.     

层状钙钛矿La2KMn2O7和La3KMn3O10的制备及磁、电性质的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La2KMn2O7和La3KMn3O10两种后状钙钛矿锰氧化物多晶样品，研究了乙酸(CH3COOH)超声处理后对La2KMn2O7和La3KMn3O10结构和磁性的影响。结果表明超声取代可以提高样品的结晶度，对样品的结构及磁性能也有较大影响。本文对上述现象的可能原因也进行了初步讨论，并讨论了样品的磁电阻效应。     

溶胶-凝胶法制备MgO-Al2O3-SiO2系LTCC基板材料及其结构性能研究

采用溶胶-凝胶法制备MgO-Al2O3-SiO2系低温共烧陶瓷(LTCC)基板粉料的先驱体,经700℃焙烧制得LTCC基板粉体,在850、900℃下烧结成LTCC基板样品.研究样品的相结构、微观结构、介电性能等.结果表明,样品含有多种晶相,微观结构为孤岛结构和柱状晶结构,介电常数、介电损耗、绝缘电阻、密度基本符合LTCC基板要求.