【摘 要】
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多铁性材料是指同时具有铁电性、铁磁性和铁弹性中两种或两种以上性质的材料。由于其丰富的物理性质和广泛的应用前景,多铁性材料已成为当前材料物理和凝聚态物理的研究热点之一。多铁性化合物大致可分为两种类型:第一类型多铁化合物的铁电性和铁磁性的来源不同,其磁电耦合弱,第二类型多铁性化合物的铁电性是由特殊的磁结构诱导,其磁电耦合强。RFe2O4氧化物是具有电荷和自旋双重阻挫的第一类多铁性材料,本论文主要针对R
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多铁性材料是指同时具有铁电性、铁磁性和铁弹性中两种或两种以上性质的材料。由于其丰富的物理性质和广泛的应用前景,多铁性材料已成为当前材料物理和凝聚态物理的研究热点之一。多铁性化合物大致可分为两种类型:第一类型多铁化合物的铁电性和铁磁性的来源不同,其磁电耦合弱,第二类型多铁性化合物的铁电性是由特殊的磁结构诱导,其磁电耦合强。RFe2O4氧化物是具有电荷和自旋双重阻挫的第一类多铁性材料,本论文主要针对RFe2O4氧化物的磁学性质和介电性质进行系统的研究,探讨不同R3+稀土离子对RFe2O4（R=Lu、Yb和Tm）氧化物的磁性和介电性质的影响,并研究脉冲强磁场对RFe2O4和Lu1-xYbxFe2O4（x=0、0.1、0.2和0.5）磁相变的调控作用。主要研究内容如下:（1）从晶体结构、磁特性、磁电耦合和介电性质等方面对RFe2O4氧化物及Lu Fe2O4掺杂体系的研究进展进行阐述。（2）介绍了RFe2O4（R=Lu、Yb和Tm）和Lu1-xYbxFe2O4多晶样品的制备方法与物相表征。（3）研究了稳态场和脉冲强磁场下Lu Fe2O4、Yb Fe2O4和Tm Fe2O4多晶样品的磁化行为。结果表明Yb Fe2O4和Tm Fe2O4中存在着三种磁相互作用,其相互作用大小顺序为:J(R3+-R3+)<J(R3+-Fe2+/Fe3+)<J(Fe2+/Fe3+-Fe2+/Fe3+)。根据稳态场和脉冲强磁场下的磁化测试获得完整的磁相图（B-T）。Yb Fe2O4和Tm Fe2O4多晶样品介电性质测量发现:阻抗、介电常数和磁化测量有很好的对应关系,说明该体系中可能存在磁电耦合效应。（4）研究了Yb3+离子掺杂Lu1-xYbxFe2O4多晶样品的磁化行为。实验结果表明:Yb3+离子的引入影响了Lu Fe2O4中Fe2+/Fe3+离子之间的磁相互作用,改变Yb3+离子的掺杂浓度可以实现对磁相变以及介电性能的调控。
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