Cr₂GaC屬于三元層狀材料MAX相的一種,MAX相材料是一類三元層狀碳化物或者氮化物的總稱,化學(xué)通式為M_n+1AX_n（n=1,2,3）。其中M代表早期過渡金屬,A代表著第三或第四主族中的部分元素,X則是N或者C元素,MAX相特殊的晶體結(jié)構(gòu)及化學(xué)鍵種類使其兼具有陶瓷和金屬的優(yōu)異性能。通過固溶單質(zhì)Mn原子,可以獲得具有磁性能的MAX相固溶體(Cr_2-xMn_x)GaC,是數(shù)據(jù)存儲、磁記錄以及自旋電子學(xué)等磁學(xué)領(lǐng)域的理想應(yīng)用材料。本文以無壓燒結(jié)的合成方式分別制備了MAX相Cr₂GaC和固溶體(Cr_2-xMn_x)GaC,并對摻雜前后兩種材料的形貌結(jié)構(gòu)及磁性能和電性能進(jìn)行研究。本研究以Cr粉、C粉和金屬Ga為原料,采用無壓燒結(jié)的方式合成MAX相Cr₂GaC,研究了合成溫度和保溫時間對燒結(jié)產(chǎn)物物相的影響。結(jié)果表明產(chǎn)物中Cr₂GaC的純度會隨著反應(yīng)溫度以及保溫時間的增加而逐漸增高,在1... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 MAX相材料
        1.2.1 MAX相材料介紹
        1.2.2 MAX相材料結(jié)構(gòu)
        1.2.3 MAX相材料性能
        1.2.4 MAX相材料應(yīng)用
        1.2.5 MAX相的制備方法
    1.3 MAX相固溶體
        1.3.1 固溶體介紹
        1.3.2 MAX相固溶體分類
        1.3.3 固溶對MAX相的影響
    1.4 磁性MAX相固溶體介紹
    1.5 磁性MAX相材料應(yīng)用
        1.5.1 磁記錄及存儲領(lǐng)域
        1.5.2 自旋電子學(xué)領(lǐng)域
    1.6 研究意義與內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第2章 MAX相 Cr_2GaC的制備
    2.1 實(shí)驗試劑與主要儀器
    2.2 工藝流程
        2.2.1 Cr_2GaC的無壓燒結(jié)
        2.2.2 除雜處理
    2.3 表征手段
        2.3.1 X射線衍射儀
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 透射電子顯微鏡
    2.4 測試結(jié)果與分析
        2.4.1 燒結(jié)溫度對產(chǎn)物的影響
        2.4.2 保溫時間對產(chǎn)物的影響
        2.4.3 溴酸鉀溶液除雜
        2.4.4 Cr_2GaC形貌分析
        2.4.5 Cr_2GaC晶體結(jié)構(gòu)分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 固溶體(Cr_(2-x)Mn_x)GaC的制備
    3.1 實(shí)驗試劑與主要儀器
    3.2 實(shí)驗原理
    3.3 工藝流程
    3.4 表征手段
    3.5 測試結(jié)果及分析
        3.5.1 保溫時間對制備(Cr_(2-x)Mn_x)GaC的影響
        3.5.2 原料中Mn的含量對制備(Cr_(2-x)Mn_x)GaC的影響
        3.5.3 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的微觀形貌分析
        3.5.4 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的晶體結(jié)構(gòu)分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的性能表征
    4.1 引言
    4.2 表征手段
        4.2.1 震動樣品磁強(qiáng)計
        4.2.2 電化學(xué)工作站
    4.3 Mn的摻雜對Cr_2GaC磁性能的影響
        4.3.1 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的磁化率曲線分析
        4.3.2 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的磁滯回曲線分析
    4.4 Mn的摻雜對Cr_2GaC電性能的影響
        4.4.1 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的循環(huán)伏安曲線分析
        4.4.2 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的電化學(xué)交流阻抗分析
        4.4.3 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的充放電性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與后期展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后期展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于石墨烯/h-BN異質(zhì)結(jié)自旋輸運(yùn)性質(zhì)研究[D]. 王梅.山東大學(xué) 2018
[3]Ti3AlC2的制備及其燒結(jié)機(jī)理研究[D]. 湯海.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[4]Cr2GaC MAX相的制備以及Ga晶須自發(fā)生長規(guī)律研究[D]. 歐陽建.東南大學(xué) 2015
[5]鈦鋁錫碳固溶體的制備及摩擦學(xué)性能研究[D]. 許浩.北京交通大學(xué) 2015



本文編號：3710784