CO1+xFe2-xO4和ZnxCo1-xFe2O4的結構、陽離子分布與磁性研究.pdf

1、中圖分類號：0469UDC：530密級：學校代碼：訶I￡湃藍尤李碩士學位論文(學歷碩士)公開10094C01xFe2吠04和ZnxC01吠Fe204的結構、陽離子分布與磁性研究Studyonstructure，magneticpropertiesandcationdistributionsinColxFe2吖04andZn工Col哨Fe204作者姓名：劉生榮指導教師：唐貴德教授學科專業(yè)：凝聚態(tài)物理研究方向：氧化物功能材料物性及微結構論文

2、開題日期：2011年12月1日摘要(A)【B】204型尖晶石鐵氧體是～種磁性功能材料，在催化、濾波、光吸收、磁介質、醫(yī)學及新型材料方面有廣闊的應用。由于其(A)位和【B】位上陽離子的分稚和自旋排稚影響材料的微結構和磁性能，對其離子分布和磁有序的研究就顯得十分重要。然而，迄今為止多數(shù)相關的材料研究文獻中關于離子分布的討論還處于定性描述的水平。本文用化學共沉淀法成功制備了單相立方結構的ColxFe2吖04(OO血≤2)和Zn，ColJe20

3、4(00終10)兩個系列樣品，并對其結構、磁性和陽離子分布進行了研究。我們發(fā)現(xiàn)：(1)通過X射線衍射實驗發(fā)現(xiàn)，兩個系列樣品均為單相立方尖晶石結構。ColxFe2。04(O09_x2)系列樣品的晶格常數(shù)隨著Co摻雜量的增加而單調減小，ZnxC01。Fe204(0O立≤1O)系列樣品的品格常數(shù)隨著zn摻雜量的增加而單調增大。(2)通過測量樣品Col，F(xiàn)e2q04(005_x2)在10K的磁滯回線，發(fā)現(xiàn)當x14時樣品的比飽和磁化強度舔隨Co摻

4、雜量z的增加而減小，并且其下降幅度明顯大于Co和Fe離子磁矩之差：在x=14時os出現(xiàn)局部最小值：然后os從x=14的684Am2／kg增加到x=16的883Am2／kg，從x=16后os開始減小，到x=20，os趨近于0。Roth通過X射線和中子衍射實驗給出：在立方尖品石結構的c0304中，co離子在(A)位以反鐵磁序排歹0，在【B】位旱現(xiàn)順磁態(tài)。JagritiPal等人例：究rC030a納米粉未的紫外可見光譜，發(fā)現(xiàn)0和C02間的帶隙

5、為228eV，而02‘和C03問的帶隙為157eV，可見電了在C02和02。離jr間躍遷的幾率要顯著小于在Co”和02。離子間躍遷的幾率。根據(jù)這些實驗結果，我們假設在ColxFe2。04(00魚≤2)系列樣品中相鄰陽離子磁矩問的夾角隨著C02含量的增加而增加，(A)位的反鐵磁相和[B】位的順磁相在x=14之后開始出現(xiàn)，并隨著Co的摻雜量線性增加；在考慮了電離度之后，應用量子力學方勢壘模型擬合樣品的磁矩隨Co摻雜量的變化關系，得出了各種陽

6、離子在(A)位和[B】位分布的數(shù)據(jù)。計算出的CoFe：204和C02Fe04中Co離子在(A)／【B】位的占位比例與PChandramohan和Ferreim等利用XRD和穆斯堡爾譜分析給出的結果十分接近。(3)在Zn，Col。Fe204(O0立≤10)中磁矩隨著非磁性離了ZnH含量的增加先增大后減小，在x=04時出現(xiàn)最大值；在考慮了電離度之后，應用本課題組提出的量子力學方勢壘模型擬合樣品的磁矩隨Zn摻雜量的變化關系，得到各種陽離子在(