鈦酸鉛-鐵酸鈷磁電復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、磁電材料指同時(shí)具有鐵電性和鐵磁性的材料。鐵電性和鐵磁性共存,則同時(shí)具有了高介電常數(shù)和高磁導(dǎo)率,因此磁電材料能夠以一個(gè)獨(dú)立元件代替集成電路中的電感和電容。另外,鐵電相與鐵磁相之間還能產(chǎn)生一個(gè)新的磁電耦合效應(yīng),為器件設(shè)計(jì)提供了一個(gè)額外的自由度。這類材料中兩相復(fù)合型磁電多鐵材料最有研究和應(yīng)用價(jià)值。本論文以具有較大壓電系數(shù)的PbTiO3(PT)和具有較高磁致伸縮系數(shù)的CoFe2O4(CFO)為鐵電相和鐵磁相,對(duì)PT-CFO磁電復(fù)合材料的制備及性

2、能進(jìn)行了研究。主要結(jié)果如下:
　　 采用傳統(tǒng)固相燒結(jié)法,成功的制備了PT、CFO粉體及PT-CFO磁電復(fù)合陶瓷,X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)分析表明復(fù)合材料的復(fù)合形式為0-3型。0.95PT-0.05CFO復(fù)合陶瓷的優(yōu)良燒結(jié)溫度為1100℃。1100℃下燒結(jié)的(1-x)PT-xCFO(x=0.05,0.1和0.2)復(fù)合材料具有良好的相結(jié)構(gòu),并且具有明顯的鐵電性和鐵磁性。復(fù)合材料的磁性能呈現(xiàn)比較規(guī)律的變化,而介電

3、性能卻由于元素?cái)U(kuò)散、鐵磁相的約束和稀釋作用等原因產(chǎn)生了異常的變化。
　　 采用溶膠凝膠法,成功的制備了PT、CFO單相薄膜及均勻、致密、表面光滑的鐵電相和鐵磁相共存的0-3型0.77PT-0.23CFO磁電復(fù)合薄膜。薄膜的優(yōu)良退火溫度為750℃。通過(guò)XRD、SEM、原子力顯微鏡(AFM)、能譜儀(EDAX)、壓電響應(yīng)力顯微鏡(PFM)、磁力顯微鏡(MFM)、LCR測(cè)試儀、鐵電測(cè)試儀和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM),分析了750℃退火溫