鐵磁/鐵電復(fù)合介質(zhì)及其超材料結(jié)構(gòu)微波性能
發(fā)布時(shí)間：2020-12-31 02:29
采用固相法工藝,以釔鐵石榴石(Y3Fe5O12, YIG)和鈦酸鍶鋇(Ba0.5Sr0.5TiO3, BST)為原料,制備出了一系列YIG/BST鐵磁/鐵電復(fù)合介質(zhì)。利用XRD和SEM對(duì)復(fù)合介質(zhì)的物相和微觀形貌進(jìn)行了觀察,并對(duì)其介電性能、磁性能進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果表明:在一定溫度下燒結(jié)所得的復(fù)合介質(zhì),鐵電相和鐵磁相兩相獨(dú)立存在。（1-x）YIG-xBST（x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5）復(fù)合介質(zhì)具有良好的介電性能:室溫下,隨著頻率的升高（102～106Hz）,各組分復(fù)合介質(zhì)的介電常數(shù)和介電損耗逐步下降;頻率為1 MHz時(shí),隨著B(niǎo)ST含量的增加,復(fù)合介質(zhì)的介電常數(shù)升高,介電損耗先急劇減小而后趨于穩(wěn)定;隨著溫度的升高（0～400℃）,不同頻率下各組分復(fù)合介質(zhì)的介電常數(shù)、介電損耗逐步增加。復(fù)合介質(zhì)表現(xiàn)出典型軟磁體的磁滯回線形狀,隨著B(niǎo)ST含量的增加,飽和磁化強(qiáng)度（Ms）逐漸降低...
【文章來(lái)源】：材料工程. 2020年06期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)
【部分圖文】：
(1-x)YIG-xBST復(fù)合介質(zhì)超材料結(jié)構(gòu)測(cè)試示意圖
圖2為不同組分的(1-x)YIG-xBST復(fù)合介質(zhì)在1300 ℃燒結(jié)后的X射線衍射圖譜。燒結(jié)樣品的主晶相為四方鈣鈦礦BST相和立方石榴石YIG相,且兩相獨(dú)立存在,沒(méi)有生成其他的相,這說(shuō)明在高溫?zé)Y(jié)條件下,沒(méi)有多余的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。此外,隨著B(niǎo)ST含量的增加,BST相的衍射峰逐漸增強(qiáng),YIG相的衍射峰逐漸減弱且主峰向高角度移動(dòng)。圖3為不同BST含量的(1-x)YIG-xBST陶瓷表面的掃描電鏡圖。從圖3中可以看出,燒結(jié)后的陶瓷晶粒已經(jīng)生長(zhǎng)完全、分布均勻,圖中右上角為樣品的粒徑分布圖,樣品的平均粒徑尺寸經(jīng)計(jì)算依次為:0.92,1.05,0.82,0.76,1.28 μm。復(fù)合介質(zhì)由顆粒較大的塊狀晶粒和顆粒較小的球狀晶粒組成,塊狀晶粒為YIG,球狀晶粒為BST。隨著B(niǎo)ST含量的增加,球狀晶粒分布增加,塊狀晶粒分布減少。為進(jìn)一步證明YIG,BST兩相獨(dú)立存在,對(duì)(1-x)YIG-xBST(x=0.5)復(fù)合介質(zhì)進(jìn)行了能譜分析。如圖4所示,復(fù)合介質(zhì)表面元素分布清晰,可以發(fā)現(xiàn)顆粒較大的塊狀晶粒由Y,Fe元素組成,這證實(shí)了塊狀晶粒是立方石榴石YIG相,顆粒較小的球狀晶粒由Ba,Sr,Ti元素組成,可以確定是四方鈣鈦礦BST相,這與XRD的圖譜分析相吻合,且兩相分布區(qū)域互補(bǔ),沒(méi)有其他雜相分布。圖3 (1-x)YIG-xBST復(fù)合介質(zhì)表面的掃描電鏡圖
(1-x)YIG-xBST復(fù)合介質(zhì)表面的掃描電鏡圖
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]可調(diào)介質(zhì)超材料研究進(jìn)展[J]. 畢科,王旭瑩,蘭楚文,郝亞楠,周濟(jì). 中國(guó)材料進(jìn)展. 2019(01)
[2]基于超材料設(shè)計(jì)的鋇鐵氧體吸波涂層研究[J]. 高海濤,王建江,李澤. 材料工程. 2019(01)
[3]Ba0.8Sr0.2TiO3基三相磁電復(fù)合材料的介電和磁性能研究[J]. 楊海波,陳含雨,李昭,薛興坤,劉龍建,張怡. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[4]基于鐵磁共振的超材料研究進(jìn)展[J]. 畢科,周濟(jì),趙宏杰,李勃. 科學(xué)通報(bào). 2013(19)
[5]室溫固相反應(yīng)法制備YIG納米粉體[J]. 曾麗文,徐光亮,劉桂香,余洪滔,盧超,馬擁軍. 人工晶體學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]BST/YIG復(fù)合材料的相結(jié)構(gòu)、介電性能和磁性能的研究[J]. 李翔,嚴(yán)彪,董剛,趙慎強(qiáng),梁小偉. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]Ba1-xSrxTi0.88Sn0.12O3陶瓷結(jié)構(gòu)與介電性能的研究[J]. 云斯寧,王曉莉,孫曉亮. 材料工程. 2006(09)
碩士論文
[1]鐵電—鐵磁復(fù)合陶瓷的介電性能研究[D]. 池恒.華中科技大學(xué) 2012
本文編號(hào)：2948771
【文章來(lái)源】：材料工程. 2020年06期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)
【部分圖文】：
(1-x)YIG-xBST復(fù)合介質(zhì)超材料結(jié)構(gòu)測(cè)試示意圖
圖2為不同組分的(1-x)YIG-xBST復(fù)合介質(zhì)在1300 ℃燒結(jié)后的X射線衍射圖譜。燒結(jié)樣品的主晶相為四方鈣鈦礦BST相和立方石榴石YIG相,且兩相獨(dú)立存在,沒(méi)有生成其他的相,這說(shuō)明在高溫?zé)Y(jié)條件下,沒(méi)有多余的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。此外,隨著B(niǎo)ST含量的增加,BST相的衍射峰逐漸增強(qiáng),YIG相的衍射峰逐漸減弱且主峰向高角度移動(dòng)。圖3為不同BST含量的(1-x)YIG-xBST陶瓷表面的掃描電鏡圖。從圖3中可以看出,燒結(jié)后的陶瓷晶粒已經(jīng)生長(zhǎng)完全、分布均勻,圖中右上角為樣品的粒徑分布圖,樣品的平均粒徑尺寸經(jīng)計(jì)算依次為:0.92,1.05,0.82,0.76,1.28 μm。復(fù)合介質(zhì)由顆粒較大的塊狀晶粒和顆粒較小的球狀晶粒組成,塊狀晶粒為YIG,球狀晶粒為BST。隨著B(niǎo)ST含量的增加,球狀晶粒分布增加,塊狀晶粒分布減少。為進(jìn)一步證明YIG,BST兩相獨(dú)立存在,對(duì)(1-x)YIG-xBST(x=0.5)復(fù)合介質(zhì)進(jìn)行了能譜分析。如圖4所示,復(fù)合介質(zhì)表面元素分布清晰,可以發(fā)現(xiàn)顆粒較大的塊狀晶粒由Y,Fe元素組成,這證實(shí)了塊狀晶粒是立方石榴石YIG相,顆粒較小的球狀晶粒由Ba,Sr,Ti元素組成,可以確定是四方鈣鈦礦BST相,這與XRD的圖譜分析相吻合,且兩相分布區(qū)域互補(bǔ),沒(méi)有其他雜相分布。圖3 (1-x)YIG-xBST復(fù)合介質(zhì)表面的掃描電鏡圖
(1-x)YIG-xBST復(fù)合介質(zhì)表面的掃描電鏡圖
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]可調(diào)介質(zhì)超材料研究進(jìn)展[J]. 畢科,王旭瑩,蘭楚文,郝亞楠,周濟(jì). 中國(guó)材料進(jìn)展. 2019(01)
[2]基于超材料設(shè)計(jì)的鋇鐵氧體吸波涂層研究[J]. 高海濤,王建江,李澤. 材料工程. 2019(01)
[3]Ba0.8Sr0.2TiO3基三相磁電復(fù)合材料的介電和磁性能研究[J]. 楊海波,陳含雨,李昭,薛興坤,劉龍建,張怡. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[4]基于鐵磁共振的超材料研究進(jìn)展[J]. 畢科,周濟(jì),趙宏杰,李勃. 科學(xué)通報(bào). 2013(19)
[5]室溫固相反應(yīng)法制備YIG納米粉體[J]. 曾麗文,徐光亮,劉桂香,余洪滔,盧超,馬擁軍. 人工晶體學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]BST/YIG復(fù)合材料的相結(jié)構(gòu)、介電性能和磁性能的研究[J]. 李翔,嚴(yán)彪,董剛,趙慎強(qiáng),梁小偉. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]Ba1-xSrxTi0.88Sn0.12O3陶瓷結(jié)構(gòu)與介電性能的研究[J]. 云斯寧,王曉莉,孫曉亮. 材料工程. 2006(09)
碩士論文
[1]鐵電—鐵磁復(fù)合陶瓷的介電性能研究[D]. 池恒.華中科技大學(xué) 2012
本文編號(hào)：2948771
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