采用以蛋白蛋清為絡(luò)合劑的溶膠-凝膠法制備了La-Ce聯(lián)合替代的Sr_1–2xLa_xCe_xFe₁₂O₁₉（x=0, 0.01, 0.02和0.03）鐵氧體,并利用X射線衍射儀（XRD）、X射線熒光光譜儀（XRF）、掃描電鏡（SEM）、傅里葉紅外光譜（FTIR）以及振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（VSM）等表征其結(jié)構(gòu)和磁性能。結(jié)果表明,在1250℃的燒結(jié)溫度和所研究的替代范圍內(nèi),La和Ce離子確實(shí)進(jìn)入了SrFe₁₂O₁₉的晶格,樣品皆形成了單相的SrM鐵氧體結(jié)構(gòu),并且La-Ce離子替代對(duì)樣品的形貌和飽和磁化強(qiáng)度影響不大。但是,由于受到磁性離子Ce³⁺（玻爾磁子數(shù)為1mB）的影響,樣品的矯頑力在替代量x不高于0.02的情況有一定程度的增加。 

【文章來源】：磁性材料及器件. 2020,51(06)CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

溶膠-凝膠法制備SrM鐵氧體流程

圖2給出了Sr1–2x Lax Cex Fe12O19鐵氧體的XRD譜。從圖中可見，四個(gè)樣品的XRD譜中均出現(xiàn)了典型的Sr M鐵氧體的衍射峰位(圖中▲所示，pdf no.33-1340)，并且未發(fā)現(xiàn)其它明顯的雜峰，這說明所有樣品都形成了單一相的M型六角晶系Sr M鐵氧體結(jié)構(gòu)。對(duì)比低衍射角度處強(qiáng)度較高的(107)衍射峰，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著La3+和Ce3+替代離子含量的增加，對(duì)應(yīng)衍射峰有向高衍射角(?)方向微小偏移的趨勢(shì)，2?從無替代的32.408°逐漸增至替代量x=0.3的32.496°。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[14],Sr2+、La3+和Ce3+的半徑分別為0.126 nm、0.116 nm和0.114 nm,La3+和Ce3+離子的半徑均小于Sr2+離子。因此，當(dāng)La3+、Ce3+離子置換進(jìn)入Sr M鐵氧體晶格，將導(dǎo)致晶格常數(shù)的減小。根據(jù)布拉格方程2dsinθ=kλ(其中，d為晶面間距，k為衍射級(jí)數(shù))，當(dāng)d減小時(shí)，為了保持方程平衡，θ會(huì)相應(yīng)地增大。這一結(jié)果間接說明了La和Ce離子在替代Sr離子后確實(shí)進(jìn)入了晶格。表1給出了樣品的XRF實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。從表中可以看出，La、Ce元素的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著替代量x的增加而增大，其中La與理論配方僅有微小的差別；而Ce離子含量卻比原始配方有所增大，其中原因有待進(jìn)一步研究。但是，此結(jié)果可表明燒結(jié)中La、Ce離子均沒有出現(xiàn)明顯的燒損。因此結(jié)合樣品的XRF和XRD的分析結(jié)果，我們基本可以斷定，La離子和Ce離子確實(shí)替代進(jìn)入了Sr M鐵氧體晶格內(nèi)。

表1給出了樣品的XRF實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。從表中可以看出，La、Ce元素的實(shí)際質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著替代量x的增加而增大，其中La與理論配方僅有微小的差別；而Ce離子含量卻比原始配方有所增大，其中原因有待進(jìn)一步研究。但是，此結(jié)果可表明燒結(jié)中La、Ce離子均沒有出現(xiàn)明顯的燒損。因此結(jié)合樣品的XRF和XRD的分析結(jié)果，我們基本可以斷定，La離子和Ce離子確實(shí)替代進(jìn)入了Sr M鐵氧體晶格內(nèi)。為了進(jìn)一步了解樣品的成相情況，對(duì)所得樣品進(jìn)行了FTIR分析，所得結(jié)果如圖3所示。從圖中可以看出，四條FTIR譜線的吸收峰位置基本吻合，分別在波數(shù)為590 cm–1、550 cm–1和445 cm–1的附近出現(xiàn)了三個(gè)典型的Sr M鐵氧體的特征吸收峰，這與相關(guān)研究[13]是一致的。除了Sr M鐵氧體的典型特征峰外，四條紅外光譜線中均沒有發(fā)現(xiàn)其他雜質(zhì)吸收峰。FTIR的分析結(jié)果，可以進(jìn)一步間接證實(shí)La3+和Ce3+離子替代進(jìn)入了Sr M鐵氧體晶格，形成了單一相的Sr1–2x Lax Cex Fe12O19鐵氧體。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鍶鐵氧體改性研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 詹朋璇,盧超,楊仕清,史衛(wèi)梅.  磁性材料及器件. 2018(01)
[2]La-Zn取代對(duì)六角型鍶鐵氧體的顯微結(jié)構(gòu)及磁性能的影響[J]. 楊玉杰,邵菊香,王藩侯,劉先松,馮雙久,黃多輝,曹啟龍,萬明杰,金成國,楊俊升.  磁性材料及器件. 2016(01)
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本文編號(hào)：3294366