YMnO3基多鐵性陶瓷的制備、微結(jié)構(gòu)及電磁性能研究.pdf

1、多鐵性材料集鐵電性與鐵磁性于一體,且兩者間的磁電耦合效應(yīng)可實(shí)現(xiàn)鐵電性和鐵磁性的相互調(diào)控,使其成為材料學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。六方Y(jié)MnO3是目前備受關(guān)注的多鐵性材料之一,其鐵電轉(zhuǎn)變溫度為900K,反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度為70K。
　　為了制備出致密的YMnO3陶瓷,本研究分別對(duì)微波輔助溶膠-凝膠法和低溫固相法合成YMnO3納米粉體進(jìn)行探索,對(duì)合成的納米粉體進(jìn)行XRD、FSEM和TEM等對(duì)比分析。研究結(jié)果表明:相比于微波輔助溶膠-凝膠法,采用低溫

2、固相法制備YMnO3納米粉體,工藝簡(jiǎn)單,合成溫度低且制得的粉體顆粒更細(xì)小,有利于后續(xù)致密陶瓷的制備。
　　分別采用低溫固相法和傳統(tǒng)固相法制備 YMn0.8Fe0.2O3粉體,研究了不同粉體制備方法對(duì) YMn0.8Fe0.2O3陶瓷性能的影響;同時(shí)對(duì) YMn0.8Fe0.2O3陶瓷進(jìn)行后續(xù)O2、N2氣氛退火處理,研究了氧空位濃度對(duì)陶瓷微結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。研究結(jié)果表明:粉體制備方法對(duì)陶瓷的微結(jié)構(gòu)和磁性能有較大影響;此外,由于在 O2

3、、N2氣氛退火處理后陶瓷內(nèi)部的磁性離子價(jià)態(tài)分布發(fā)生了改變,陶瓷的磁性轉(zhuǎn)變溫度均大幅度降低,且在 N2氣氛退火處理后的陶瓷在 TN以下,存在鐵磁性和反鐵磁性的相互競(jìng)爭(zhēng),處于自旋玻璃態(tài)。
　　采用高價(jià)態(tài)的 Ce4+、Zr4+對(duì) YMn0.8Fe0.2O3陶瓷進(jìn)行部分置換,制備了致密的Y1-xCexMn0.8Fe0.2O3(x=0.05,0.1)和 Y1-xZrxMn0.8Fe0.2O3(x=0.05,0.1)固溶體陶瓷,研究了A位高價(jià)