YMn-,2-O-,5-多鐵性陶瓷粉末的水熱合成.pdf

1、多鐵性材料集鐵磁性與鐵電性于一體、兩者間存在耦合作用，在信息儲存、集成電路、磁傳感器等方面具有廣泛的應(yīng)用前景，引起了人們濃厚的興趣，已成為材料科學的前沿領(lǐng)域。鐵磁相變與鐵電相變共存于一個系統(tǒng)中的材料在自然界并不多見，而RMn<,2>O<,5>(R：稀土離子)是少有的多鐵性材料體系之一。 本論文以YMn<,2>O<,5>作為研究對象，探索了多鐵性陶瓷YMn<,2>O<,5>粉體的水熱合成方法。采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(S

2、EM)、透射電鏡(TEM)、物理性質(zhì)測量系統(tǒng)(PPMS)等手段對上述粉體結(jié)構(gòu)進行了表征；研究了原材料摩爾比、反應(yīng)溫度、礦化劑濃度等因素對YMn<,2>O<,5>粉體產(chǎn)物形貌、結(jié)構(gòu)和物性的影響，以及其形貌、結(jié)構(gòu)與物性之間的關(guān)系；試圖通過形貌的控制和新相的合成來優(yōu)化產(chǎn)物性能；此外，還通過“溶解一結(jié)晶”模型解釋了YMn<,2>O<,5>的成核生長過程。得出如下主要結(jié)論： (1)通過一步水熱合成方法成功地合成了具有正交結(jié)構(gòu)的YMn<,2

3、>O<,5>樣品，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度、NaOH濃度對晶體形貌和產(chǎn)物成分有很大的影響。而原材料摩爾比對合成的產(chǎn)物成分沒有影響。 (2)優(yōu)化了晶體生長條件，在NaOH濃度為1 M、反應(yīng)溫度為523 K、保溫時間6 h條件下的制得的粉末分散性最好，且顆粒形貌規(guī)則，無團聚。 (3)磁性表征顯示YMn<,2>O<,5>粉末樣品的Neel溫度T<,N>約為45 K，在室溫下為順磁性，在低于45 K的溫度下，樣品還表現(xiàn)出弱的鐵磁性。