高飽和磁化強(qiáng)度YIG鐵氧體的制備.pdf

1、YIG鐵氧體是一種重要的旋磁性材料，基于YIG鐵氧體制備的微波器件被廣泛的用于國防電子通信領(lǐng)域和民用通信領(lǐng)域中。隨著微波器件工作頻段的提升，對制備微波器件的YIG材料的飽和磁化強(qiáng)度提出了更高的要求。本論文主要研究不同的制備工藝方法和離子取代對鐵氧體材料磁性能的影響。具體研究內(nèi)容如下：
　　（1）分別采用固相燒結(jié)工藝和溶膠凝膠法制備了YIG鐵氧體材料。測試結(jié)果表明，用溶膠凝膠法制備的YIG鐵氧體，其最大飽和磁化強(qiáng)度為26.3emu/

2、g。而固相法制備的YIG鐵氧體，致密性更佳，其最大飽和磁化強(qiáng)度高達(dá)27.4emu/g。考慮到固相法工藝簡單、生產(chǎn)量大、污染小，并且制備的鐵氧體性能較好，因此，選擇固相法作為后續(xù)離子摻雜實驗的工藝方法。
　?。?）采用固相法制備了摻有Ce3+離子的Y3-xCexFe5O12(其中x為Ce3+離子含量，0≤x≤0.4)樣品。測試結(jié)果表明，樣品的飽和磁化強(qiáng)度隨著Ce3+離子摻雜量的增加，呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。在x=0.2時，樣品的飽和

3、磁化強(qiáng)度達(dá)到最大值為30.2emu/g。當(dāng)x≤0.2時，Ce3+離子摻雜取代Y3+后增加了樣品的總磁矩，樣品的飽和磁化強(qiáng)度增大；當(dāng)x＞0.2時，通過晶相分析發(fā)現(xiàn)，材料中出現(xiàn)了Ce2Fe2O7和Fe2O3雜相，從而導(dǎo)致樣品的飽和磁化強(qiáng)度降低。
　?。?）采用固相法制備了摻有Nd3+離子的Y3-xNdxFe5O12(其中x為Nd3+離子含量，0≤x≤2)樣品。測試結(jié)果表明，隨著Nd3+離子摻雜量的增加，樣品的飽和磁化強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大后減

4、小的趨勢。在x=1時，樣品的飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到最大值為31.9emu/g。當(dāng)x≤1時，Nd3+離子摻雜取代 Y3+離子后增加了樣品的總磁矩，樣品飽和磁化強(qiáng)度增大；當(dāng)1＜x≤1.5時，Nd3+離子的摻入引起樣品微觀結(jié)構(gòu)的改變，導(dǎo)致飽和磁化強(qiáng)度下降；而1.5＜x≤2時，樣品中出現(xiàn)了NdFeO3和Fe2O3雜相，從而使樣品的飽和磁化強(qiáng)度進(jìn)一步減小。
　　（4）采用固相法制備了摻有Nd3+離子和Cr3+離子的Y2NdFe5-xCrxO12(