材料結(jié)構(gòu)對磁性的影響.pdf

1、中圖分類號：0469UDC：530密級：公開學校代碼：10094訝l￡湃為丈李碩士學位論文(學歷碩士)材料結(jié)構(gòu)對磁性的影響Influenceofmaterialstructureonmagneticproperties作者姓名：韓汝帥指導(dǎo)教師：孫會元教授郭革新教授學科專業(yè)：凝聚態(tài)物理研究方向：納米材料與結(jié)構(gòu)論文開題日期：2015年9月2日摘要近年來，隨著納米材料的開發(fā)和利用，材料結(jié)構(gòu)和物性之間的關(guān)系越來越受到人們的關(guān)注。如人們?yōu)榱颂岣叨?/p>

2、鐵材料的磁電耦合，進行了大量的結(jié)構(gòu)整合，尤其是多相復(fù)合多鐵材料的研究已經(jīng)成為該領(lǐng)域的研究熱點。研究發(fā)現(xiàn)多相復(fù)合多鐵材料的磁電耦合明顯增強，但是其中的物理機制并不明了；另外，為了探明非磁性金屬氧化物中室溫鐵磁性出現(xiàn)的物理機制，人們進行了各種嘗試，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)對于這類材料的鐵磁性具有重要影響，但是其中的物理機制仍然眾說紛紜，沒有一個統(tǒng)一的結(jié)論。針對上述問題，本文制備了多相復(fù)合多鐵材料和有序多孔Zr02薄膜，并對其結(jié)構(gòu)和磁性之間的關(guān)系進了深入研

3、究。具體結(jié)果如下：通過改變具有尖晶石結(jié)構(gòu)的亞鐵磁相CoFe204(CFO)的含量，采用固相反應(yīng)法制備了一系列多鐵材料Bio85La015Fe03(BLFO)和CFO的兩相復(fù)合材料；利用冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE—SEM)、x射線衍射儀(XRD)和x射線能量散射譜(EDS)對材料的結(jié)構(gòu)和成分進行了表征，發(fā)現(xiàn)BLFO和CFO在制各過程中并沒有發(fā)生化學反應(yīng)，且BLFO的晶粒尺寸幾乎不隨著鐵磁相的摻雜而變化；利用物理性能測試儀(PPMS)和鐵

4、電分析儀對BLFO。CFO兩相復(fù)合材料的物性性能進行了測試，結(jié)果表明，隨著鐵磁相CFO摻雜含量的增加樣品的飽和磁化強度和剩余極化強度都是增加的；我們在假定磁性完全來自于鐵磁相CFO的基礎(chǔ)上，對材料的磁化強度進行了理論計算，通過和實驗測試得到的磁化強度的比較，發(fā)現(xiàn)理論值遠小于實驗值，由此證明了BLFOCFO兩相復(fù)合材料中存在較強的磁電耦合效應(yīng)；由于該類復(fù)合材料的漏電流較大，因而實驗上無法測得磁電耦合系數(shù)，因而上述結(jié)果也為該類復(fù)合樣品中是否

5、存在磁電耦合效應(yīng)提供了一種新的證明方法。以有序多孔陽極氧化鋁模板(PAA)為基底，采用反應(yīng)直流磁控濺射的方法制備了有序多孔Zr02薄膜。通過XRD、FE—SEM和EDS等設(shè)備對材料的結(jié)構(gòu)和成分進行了表征，發(fā)現(xiàn)隨著濺射時間的增長，Zr02薄膜的孔徑越來越小，厚度越來越大；通過PPMS和紫外可見分光光度計(UV二Ⅵs)等手段對Zr02薄膜的物性進行了測試。發(fā)現(xiàn)在室溫下Zr02薄膜呈現(xiàn)出明顯的鐵磁性，而且當外加磁場垂直于薄膜表面時的磁性要大于