現(xiàn)代電子元器件的小型化、集成化和多功能對材料學研究提出了新的挑戰(zhàn)。多鐵性材料因為同時包含兩種及兩種以上的基本鐵性（如鐵電性、鐵磁性、鐵彈性）,并能通過鐵性之間的耦合作用產(chǎn)生一些全新的效應（如磁電效應）,因而引起材料學家的關(guān)注。鐵磁/鐵電復相材料是多鐵性材料中最典型的代表之一,它兼具鐵電性和鐵磁性,并且同時表現(xiàn)出巨大的介電常數(shù)和很高的磁導率,因而有望應用于下一代電子器件中。本文的研究對象是BaTi03（BTO）/Ni0.5Zn0.5Fe204（NZFO）復相陶瓷,它是一種典型的鐵電/鐵磁復相材料。一方面,BTO/NZFO復相體系是一個滲流體系,在滲流閾值fc附近,體系發(fā)生二級相變,根據(jù)滲流理論,可在fc附近獲得極大的介電常數(shù)。從磁性能的角度來講,伴隨著滲流網(wǎng)絡的形成,BTO/NZFO復相陶瓷的磁性能也可能表現(xiàn)出類似的臨界行為,這背后尚有許多豐富的物理現(xiàn)象值得去探究,關(guān)于鐵電/鐵磁復相材料兩相之間相互作用的清晰物理圖景也有待完善。另一方面,利用滲流效應,雖然可以同時獲得很高的介電常數(shù)和磁導率,但同時也增加了介電損耗,這就嚴重地影響了復合材料的綜合性能,不利于其實際應用。目前,對低損耗滲流型... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：183 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
第二章 文獻綜述
    2.1 多鐵性概述
    2.2 多鐵材料
        2.2.1 單相多鐵材料
        2.2.2 復相多鐵材料
        2.2.3 多鐵材料中的耦合效應及應用
    2.3 有效介質(zhì)理論、經(jīng)典滲流理論和混合介電模型
        2.3.1 介電理論的發(fā)展歷史簡介
        2.3.2 有效介質(zhì)理論
        2.3.3 經(jīng)典滲流理論——有效輸運性能的滲流判據(jù)及標度關(guān)系
        2.3.4 混合介電模型
    2.4 滲流型復相材料
        2.4.1 以純導電相為填充相的單滲流型復相材料
        2.4.2 以半導相為填充相的單滲流型復相材料
        2.4.3 雙滲流型復相材料
        2.4.4 滲流型復相材料的介電損耗在滲流閾值處的行為
    2.5 本課題的研究目的及意義
第三章 樣品制備與實驗方法
    3.1 實驗原料與儀器
        3.1.1 實驗原料
        3.1.2 制備樣品的實驗設(shè)備及器材
    3.2 樣品制備方法
        3.2.1 常規(guī)燒結(jié)法制備BTO/NZFO復相陶瓷
        3.2.2 臨界燒結(jié)快冷法制備具有原位隔離阻擋層的BTO/NZFO復相陶瓷
        3.2.3 低活性前驅(qū)體共燒法制備以PBO玻璃相為隔離阻擋層的BTO/NZFO復相陶瓷
    3.3 樣品結(jié)構(gòu)和形貌表征
        3.3.1 X射線衍射(XRD)
        3.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        3.3.3 X射線電子能譜儀(EDS)
        3.3.4 致密度測試
    3.4 介電性能表征
        3.4.1 電極的制備
        3.4.2 復介電常數(shù)頻譜測試
        3.4.3 復介電常數(shù)溫譜測試
        3.4.4 不同溫度下的電導率頻譜測試
        3.4.5 不同溫度下的阻抗譜測試
    3.5 磁性能表征
        3.5.1 交流磁導率頻譜測試
        3.5.2 不同溫度下的磁滯回線測試
        3.5.3 零場冷-場冷(ZFC-FC)測試
    3.6 電磁性能的實驗數(shù)據(jù)擬合與理論計算
        3.6.1 混合介電模型的實驗數(shù)據(jù)擬合及各分量的理論計算
        3.6.2 磁導率頻譜的實驗數(shù)據(jù)擬合及各分量的理論計算
        3.6.3 用MG模型和BH方程計算復相材料的有效輸運性能
第四章 常規(guī)燒結(jié)法制備BTO/NZFO復相陶瓷的形成機理與顯微結(jié)構(gòu)-性能關(guān)聯(lián)
    4.1 引言
    4.2 常規(guī)燒結(jié)法制備的BTO/NZFO復相陶瓷的相組成
    4.3 常規(guī)燒結(jié)法制備的BTO/NZFO復相陶瓷的微結(jié)構(gòu)
    4.4 常規(guī)燒結(jié)法制備的BTO/NZFO復相陶瓷的致密化條件
    4.5 影響B(tài)TO/NZFO復相陶瓷電磁性能的幾個顯微結(jié)構(gòu)參數(shù)
        4.5.1 晶粒尺寸
        4.5.2 晶間連接度
        4.5.3 界面數(shù)量
    4.6 本章小結(jié)
第五章 常規(guī)燒結(jié)法制備的BTO/NZFO復相陶瓷中的滲流磁效應
    5.1 引言
    5.2 常規(guī)燒結(jié)法制備的BTO/NZFO復相陶瓷中的拓撲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變
    5.3 常規(guī)燒結(jié)法制備的BTO/NZFO復相陶瓷中的滲流磁效應
        5.3.1 初始磁導率在滲流閾值附近的臨界行為
        5.3.2 矯頑力在滲流閾值附近的臨界行為
        5.3.3 BTO/NZFO復相陶瓷的磁性能在滲流前后的變化
    5.4 本章小結(jié)
第六章 常規(guī)燒結(jié)法制備的BTO/NZFO復相陶瓷中的偽滲流效應
    6.1 引言
    6.2 BTO/NZFO復相陶瓷中的電導率偏移現(xiàn)象
    6.3 BTO/NZFO復相陶瓷中的介電常數(shù)偏移與滲流判據(jù)失效
    6.4 NZFO相的半導性對BTO/NZFO復相陶瓷介電性能的影響
    6.5 本章小結(jié)
第七章 具有隔離阻擋層的BTO/NZFO復相陶瓷的形成機理
    7.1 引言
    7.2 三步燒結(jié)快冷法制備BTO/NZFO復相陶瓷
    7.3 臨界燒結(jié)快冷法制備具有原位隔離阻擋層的BTO/NZFO復相陶瓷的形成機理
    7.4 低活性前驅(qū)體共燒法制備以PBO玻璃相為隔離阻擋層的BTO/NZFO復相陶瓷的形成機理
    7.5 不同PBO玻璃相含量對具有外摻隔離阻擋層的BTO/NZFO復相陶瓷的形成的影響
    7.6 本章小結(jié)
第八章 具有隔離阻擋層的BTO/NZFO復相陶瓷的電磁性能
    8.1 引言
    8.2 具有原位隔離阻擋層的BTO/NZFO復相陶瓷的電磁性能
    8.3 原位隔離阻擋層為非晶態(tài)時的介電異�，F(xiàn)象
        8.3.1 電導率異常
        8.3.2 不同溫度下的介電性能
        8.3.3 介電溫譜寬化
    8.4 以PBO玻璃相為隔離阻擋層的BTO/NZFO復相陶瓷的電磁性能
        8.4.1 介電性能
        8.4.2 磁性能
    8.5 PBO含量對具有外摻隔離阻擋層的BTO/NZFO復相陶瓷的電磁性能的影響
        8.5.1 PBO含量對介電性能的影響
        8.5.2 PBO含量對磁性能的影響
    8.6 本章小結(jié)
第九章 全文總結(jié)與展望
    9.1 研究總結(jié)
    9.2 對今后工作的建議和展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和取得的其他研究成果



本文編號：3345751