發(fā)布時(shí)間：2023-04-23 01:48

　　近年來,關(guān)于磁性(磁場/自旋)和電性能(電場/介電)之間耦合的研究越來越多,它不僅涉及到多鐵材料中磁電耦合的起源,還涉及到磁性絕緣體中一個(gè)重要的性質(zhì):磁介電效應(yīng)。具有磁介電效應(yīng)的材料廣泛地應(yīng)用于可調(diào)諧器件、磁傳感器和換能器等等,比如在可調(diào)諧器件中,材料的阻抗可通過外加磁場來調(diào)控。但是大部分磁性絕緣體室溫下的磁介電響應(yīng)都很小,或者磁相變溫度較低,這都限制了材料應(yīng)用。近年來研究發(fā)現(xiàn),在三元磁性氧化物材料體系,比如BiMn2O5、NdMn2O5和Bi2Fe4O9中,磁性元素形成特殊的五邊形晶格結(jié)構(gòu),造成磁阻挫,此種材料具有一個(gè)巨大優(yōu)勢,磁有序與晶格強(qiáng)烈的耦合在一起,材料中存在強(qiáng)的磁電耦合效應(yīng)。Bi2Fe4O9作為此類材料近來被廣泛研究,單晶樣品觀察到了相變點(diǎn)處的介電異常,說明該材料中存在強(qiáng)的自旋晶格耦合;陶瓷樣品的奈耳溫度為250 K,接近室溫,并且在室溫還具有鐵電性和磁介電效應(yīng)。種種跡象都表明Bi2Fe4O9是一種性能優(yōu)異的磁介電材料。另外,當(dāng)尺寸到達(dá)納米量級,Bi2Fe4O9同樣會表現(xiàn)出優(yōu)異的磁性能。因此,本論文主要研究Bi2Fe4O9納米晶材料中優(yōu)異的磁性和磁介電性能,分析其內(nèi)部耦合機(jī)...

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
    1.1 磁電耦合簡介
        1.1.1 磁性和磁性材料
        1.1.2 介電極化與介電響應(yīng)
        1.1.3 鐵電和鐵電材料
        1.1.4 磁介電耦合原理
    1.2 Bi₂Fe₄O₉材料研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Bi₂Fe₄O₉材料的多鐵性簡介
        1.2.2 Bi₂Fe₄O₉陶瓷的摻雜改性研究
        1.2.3 Bi₂Fe₄O₉中的磁電耦合和相變點(diǎn)處異常
    1.3 本論文研究目的、意義和內(nèi)容安排
    參考文獻(xiàn)
第二章 樣品合成和表征方法
    2.1 樣品合成方法
        2.1.1 納米晶制備方法
        2.1.2 Bi₂Fe₄O₉納米晶樣品的制備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法和測試原理
        2.2.1 樣品的微觀形貌結(jié)構(gòu)表征
        2.2.2 電學(xué)性能測量
        2.2.3 磁性能測量
    參考文獻(xiàn)
第三章 Bi₂Fe₄O₉納米晶增強(qiáng)的磁性和磁介電效應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 樣品制備和測試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
        3.3.1 300nm厚Bi₂Fe₄O₉納米晶結(jié)果
        3.3.2 不同尺寸納米晶結(jié)果對比與討論
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 Mn摻雜Bi₂Fe₄O₉納米晶的結(jié)構(gòu)和磁介電異常
    4.1 引言
    4.2 樣品制備和測試
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
        4.3.1 結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 磁性表征
        4.3.3 介電和磁電耦合表征
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 Bi₂Fe₄O₉/BaTiO₃納米晶復(fù)合陶瓷的磁電性能研究
    5.1 引言
    5.2 樣品制備和測試
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
        5.3.1 Bi₂Fe₄O₉和BaTiO₃納米晶結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 BaTiO₃和Bi₂Fe₄O₉納米晶陶瓷的結(jié)構(gòu)和磁電性能
        5.3.3 Bi₂Fe₄O₉/BaTiO₃納米晶復(fù)合陶瓷的磁電性能
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 研究展望
博士期間發(fā)表和待發(fā)表論文
致謝



本文編號：3798836