鐵酸釔（YFeO₃）是一種經(jīng)典ABO3鈣鈦礦型鐵氧體,具有高電阻率、快疇壁移動(dòng)和高反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度等性能,在磁感應(yīng)器、微波器件和光位置測(cè)量等領(lǐng)域有良好前景。YFeO₃的應(yīng)用受其磁性能影響,所以研究者致力于以離子摻雜YFeO₃和制備其復(fù)合材料等途徑來(lái)提高其磁性。本文用溶膠凝膠法制備純相和Eu³⁺、Nd³⁺摻雜一系列YFeO₃樣品,通過(guò)X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、紅外光譜（FTIR）、震動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)來(lái)表征樣品的晶體結(jié)構(gòu)、顯微形貌和磁性能,研究Eu³⁺、Nd³⁺摻雜對(duì)YFeO₃結(jié)構(gòu)和性能方面的影響。得到如下主要結(jié)論:1.溶膠凝膠法制備鐵酸釔煅燒溫度為650℃時(shí),出現(xiàn)六方相YFeO₃,溫度升高,六方相與正交相YFeO₃同時(shí)存在,900℃下為純正交相YFeO₃。正交相YFeO₃粉末的晶粒尺寸比六方... 

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正交相YFeO3晶胞結(jié)構(gòu)示意圖

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第3頁(yè)圖1.2六方相YFeO3晶胞結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1.2SchematicofhexagonalperovskiteYFeO31.2.2YFeO3的基本物理性能室溫下YFeO3粉末呈現(xiàn)深淺不一的褐色，密度5.69g/cm3，熔點(diǎn)1993K。因YFeO3中上述原子的排布，引起了YFeO3鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的扭曲，這種獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了許多有趣的性能。（1）鐵磁性鈣鈦礦結(jié)構(gòu)YFeO3為G型傾斜反鐵磁體[12]。它產(chǎn)生磁性的方式有多種形式，包括各向同性的超交換相互作用使磁矩反平行排列；外部磁場(chǎng)中磁矩的相互作用；Dzialoshinski-Moriya（DM）的反對(duì)稱交換機(jī)理；各向異性能。YFeO3通常在室溫下呈現(xiàn)兩種主要磁性行為。一個(gè)是反鐵磁性，這是由于YFeO3結(jié)構(gòu)中的FeO6八面體由六個(gè)O2-離子圍繞一個(gè)Fe3+離子而形成，相鄰的八面體通過(guò)O2-離子連接，于是FeO6八面體之間的相互作用形成了一個(gè)Fe-O-Fe鍵從而產(chǎn)生超交換相互作用。另一個(gè)是弱鐵磁性，是由于在Dzyaloshinski-Moriya反對(duì)稱交換機(jī)制中，相鄰的Fe3+磁矩不是完全反平行，而是以較小的角度傾斜，傾斜的角度約為8.5mrad[13]，從而導(dǎo)致較小的凈磁化強(qiáng)

第4頁(yè)上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文度。文獻(xiàn)[14]中報(bào)道的純正交相YFeO3的磁滯回線證明了YFeO3在室溫下現(xiàn)示弱鐵磁性，在磁轉(zhuǎn)變溫度650K下時(shí)，弱鐵磁性更為明顯。文獻(xiàn)[15]中報(bào)道了交換場(chǎng)為2.6×106Oe，DM反對(duì)稱場(chǎng)為9.5×104Oe，各向異性場(chǎng)為300Oe一系列數(shù)據(jù)。并且受正鐵氧體YFeO3各向異性場(chǎng)的影響，當(dāng)測(cè)量溫度變化時(shí)，低場(chǎng)和高場(chǎng)下YFeO3的磁性表現(xiàn)不盡相同。Mathur等[13]報(bào)道了不同熱處理方式得到的YFeO3粉末，它們的磁行為隨溫度的變化會(huì)根據(jù)外加磁場(chǎng)大小的改變而改變，當(dāng)磁場(chǎng)比各向異性場(chǎng)大時(shí)，不同燒結(jié)溫度得到的YFeO3粉末磁行為根據(jù)溫度的改變，得到的曲線走向不同；而磁場(chǎng)比各向異性場(chǎng)小時(shí)，不同燒結(jié)溫度得到的YFeO3粉末曲線走向一致。因?yàn)閮蓚�(gè)相鄰的自旋Fe3+稍有扭曲并不完全平行，所以施加不同的外磁場(chǎng)時(shí)，YFeO3粉末克服各向異性場(chǎng)的能力不同，會(huì)展現(xiàn)不同的磁行為。圖1.3顯示了典型的鐵磁材料磁滯回線圖。圖1.3鐵磁材料的磁滯回線圖Fig.1.3Hysteresisloopofferritemagnetmaterials（2）鐵電性YFeO3在420K溫度下存在自發(fā)極化，且當(dāng)施加外磁場(chǎng)時(shí)極化強(qiáng)度改變方向，可知YFeO3屬于鐵電體。當(dāng)溫度增加為420K以上，YFeO3表現(xiàn)為順電體，鐵電性消失，所以YFeO3的鐵電相變溫度即居里溫度為420K[16]。YFeO3的介電性受樣品電容和樣品厚度半徑的影響，一般來(lái)說(shuō)介電常數(shù)與樣品電容成正比而與樣品直徑成反比，遵循居里－外斯（Curie-Weiss）定律。文獻(xiàn)[17]中給出的損耗曲線圖指出介電常數(shù)隨著溫度

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3213530