离子掺杂对铁酸钇结构和磁性能的影响

来源 :上海应用技术大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:sysbot
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铁酸钇(YFeO3)是典型的稀土钙钛矿型铁氧体之一,具有自旋重取向、法拉第旋转等独特的磁性能,可应用于磁感应器、磁光电流传感器、光转换器等领域,铁酸钇还具有作为单相多铁性材料的潜力。YFeO3的应用与其磁性能联系紧密,所以人们一直在积极探索YFeO3的结构和磁性能。目前关于A位掺杂对YFeO3结构和磁性能影响的报道并不多,而且在纯相的稀土钙钛矿型铁氧体RFeO3中,其结构和磁性能与FeO6八面体的倾斜程度以及Fe-O-Fe超交换角度大小相关,并且存在有效离子半径r(R3+)越小,Fe-O-Fe超交换键角也逐渐减小这一现象。这暗示改变YFeO3中Y位置的有效离子半径大小,也许也能够改变YFeO3的磁性能,进而起到调节磁性能的作用。本文主要采用溶胶凝胶法制备Nd、La、Dy单掺杂YFeO3样品以及(Nd,Dy)、(Nd,La)、(Dy,La)和(Er,Nd)共掺YFeO3样品,通过粉末X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、综合物性测量系统(PPMS)对合成样品的晶体结构和磁性能进行表征和分析,研究掺杂离子半径和浓度对YFeO3结构和磁性能的影响。主要研究结果如下:1.采用溶胶凝胶法得到了纯相Y1-xNdxFeO3(x=0.1,0.2,0.3,0.5,0.7,0.9,1)、Y1-xDyxFeO3(x=0.05,0.1,0.15,0.25,0.35,0.45,0.65,0.85,1)、Y1-xLax FeO3(x=0,0.05,0.1,0.15,0.25,0.35,0.45,0.65,0.85,1)、Y0.5Er0.5-xNdxFeO3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)样品,在掺杂浓度较高时,仍能保持钙钛矿结构。2.Y1-xNdxFeO3系列样品具有反铁磁性和弱铁磁性,随着Nd3+浓度增加,饱和磁化强度先减小后增大,剩余磁化强度逐渐减小,矫顽力先增大后减小。Y1-xNdxFeO3系列样品磁性能变化主要是由于Nd3+取代Y3+引起结构畸变,使得Fe-O-Fe键角和Fe-O-Fe超交换作用发生变化、DM相互作用变化,以及Nd3+自旋带来的顺磁性贡献、Nd3+-Fe3+相互作用对磁各向异性的影响。3.Y1-xDyxFeO3系列样品具有反铁磁性和弱铁磁性,随着Dy3+浓度增加,饱和磁化强度逐渐增大,剩余磁化强度呈先减小再增大再减小的趋势,而矫顽力先减小再增大,并且从x=0.25到x=0.35,矫顽力下降幅度最大。当x=0.45时,剩余磁化强度达到最大,值为1.2063 emu·g-1,矫顽力达到最小,值为129 Oe。当x≥0.85时,“束腰”现象消失。这些磁性能变化主要与Dy3+掺入造成的晶格畸变引起Fe-O-Fe超交换作用变化、DM相互作用变化以及Dy3+自旋带来的顺磁性贡献、Dy3+-Fe3+相互作用有关。4.随着Y1-xLaxFeO3系列样品中La3+浓度增加,饱和磁化强度和剩余磁化强度逐渐减小,而矫顽力先增大再减小,并且从x=0.65到x=0.85,矫顽力下降幅度最大。这些磁性能变化主要与La3+掺入造成的晶格畸变引起Fe-O-Fe超交换作用变化、DM相互作用变化有关。5.随着Y0.5Er0.5-xNdxFeO3(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)中Nd3+掺杂量的增加,矫顽力逐渐增大,而饱和磁化强度和剩余磁化强度均降低。Y3+离子被Er3+离子和Nd3+离子所取代引起结构的畸变,导致Fe-O-Fe键角减小以及由此导致的Fe-O-Fe超交换效应的降低。研究发现r(R3+)与从纯相稀土铁氧体RFeO3获得的超交换键角之间的关系可能不适用于掺杂体系。掺杂体系中两者关系变得更为复杂。
其他文献
目的比较降钙素与塞来昔布对非特异性腰痛合并腰椎ModicⅠ型改变的临床效果。方法本研究纳入了117例伴有腰椎ModicⅠ型改变的非特异性腰痛患者。在2013年至2016年期间,62名患
随着物联网技术的飞速发展,电子设备呈现多功能化,可移动,分布广泛的特点,而电子设备的多功能化不可避免的要用到大量的传感器网络。使用传统的电池给传感器供电有诸多缺点,如寿命有限且容易对环境造成污染等,因此如何驱动这些传感器网络成为制约物联网技术进步的一大障碍。近年来,摩擦纳米发电机作为一种将机械能转换为电能的新技术,在收集环境机械能方面展现出了广阔的应用前景,成为解决该问题的理想途径。机械能在我们的
随着当今城市公共交通急速发展,城镇地区机动车辆保有量激增,交通拥堵、停车难问题已经影响到人民的生活质量。各地政府纷纷通过拓宽、新修道路等方式缓解高峰期交通拥堵问题,相比之下,对停车难问题的重视往往还不够充分。尤其在西部丘陵城市旧城区,由于土地开发强度大,出现了不同程度的停车难、停车乱等公共停车管理难题,对城市道路通行能力造成更大负担,使得动态交通中的拥堵越演越烈。缓解旧城区停车难问题,根本在于提高
随着现代医学的发展以及医疗资源的优化配置,越来越多的婴幼儿先天性心脏病能早期确诊。随着麻醉技术的不断发展、体外循环和重症监护水平的不断提高,为不影响婴幼儿的健康成
我国已步入"众创"时代,职业院校积极回应。通过审视"双创"教育实践的现实生态和师生对于"双创"的基本认识,暴露出对"双创"内涵理解的偏差、重点投射的偏离以及实施方式的偏颇
马立克病(MD)是由马立克病病毒(MDV)引起的鸡的一种肿瘤性疾病,每年给全世界养禽业带来巨大的经济损失,多年来人们一直在致力于MD的防治工作,并获得了一定的成效,但根本问题
【正】 钟仕伦在《福克纳和沈从文的启示》(《当代文坛》1991年3期)一文中指出: 恩格斯早就指出过自然地理环境通过政治、经济对文学发展,特别是对作家审美观念所起到的重要
【正】 顾骧在《柔橹轻帆忆江南》(《当代文坛》1991年1期)一文中指出: “五·四”以后的一、二十年间,浙江一地涌现了一批文学大家。其中有文坛巨擘鲁迅、茅盾,有郁达夫
重复起诉,亦称二重起诉,一直是民事诉讼理论研究和司法实践中经常遇到的问题,且颇具争议。在我国大陆地区,禁止重复起诉有时等同于一事不再理原则,而在德国、日本及我国台湾
云南学生在学习越南语的过程中会习惯性地将地方方言的发音带入越南语发音当中,从而产生语言负迁移的现象。该研究试图通过对比云南方言的语音特性和越南语语音的特性,分析云