复合多铁性材料制备和电磁学性能的研究.pdf

摘要摘要磁性材料与电子材料的发展渗透于现代技术的各个领域中,器件小型化的发展趋势导致人们对集电性与磁性于一身的多功能材料研究兴趣的同益提高。多铁性材料就是这样的一种多功能材料,目前正受到广泛关注。多铁性材料不但具备各种单一的铁性(如铁电性、铁磁性),而且通过铁性的耦合复合协同作用,它同时还具有一些新的效应,大大拓宽了铁性材料的应用范围。铁磁、铁电复合材料就是其中一类最典型的代表,这种材料不但具备铁电性、铁磁性,而且还能够产生一种特殊性质——磁电效应。本论文基于本实验室在过渡金属氧化物的探索中取得的成就,利用高温固相法制备铁电、铁磁复合多铁性材料,并对其电学性能和磁学性能进行表征,尝试寻找更高使用温度范围的铁电铁磁复合性多铁性材料。 、结构和直流磁化率表征利用固相反应法成功制备了单相多铁性材料ErMn03,对其晶体结构、形貌和直流磁化率性能进行了表征,其反铁磁转变温度约为80K。研究结果表明, ErMn03是一种多铁性材料,其同时具有铁电性和铁磁性的温度比较低,在80K 以下,远远低于室温,这也是目前单相多铁材料不能实际应用的局限性。 、电阻和直流磁化率性能表征利用固相反应法成功制备Y(x)+(1-x)ErMn03铁电铁磁复合多铁性材料,对其晶体结构、形貌、电阻和直流磁化率性能进行了表征。当铁磁相的含量x≥40%时,样品出现了铁磁相的导电特性,这可以用渗流理论模型解释。直流磁化率的实验结果表明,铁电相和铁磁相复合后,多铁性材料的磁化强度相比单相多铁性材料ErMn03得到增强,并且拓宽了使用温度范围。 toCd的电阻和直流磁化率性能研究利用感应熔融法成功制备了Sm090NdoloCd单相多晶金属间化合物,对其电阻和不同外磁场下的直流磁化率性能进行了表征。研究结果表明,磁抵消点温度与热磁历史和外加磁场的大小有关。随着外加磁场的增加,磁抵消点温度向低温移动,这源于高外磁场使Smo 90NdoloCd材料中的自旋——轨道磁矩发生翻转, 摘要使得在较低的温度条件下实现了自旋一轨道磁矩相互抵消,从而出现了零磁化现象,这为理解Sm基金属间化合物中出现磁抵消点这一奇特物理现象的本质提供了新的实验依据。关键词:多铁性材料渗流理论模型磁电效应磁补偿温度零磁化铁磁体 abstract Abstract The development ic materials andelectronic materials rated in all areas ofmodem technology,and the devices miniaturization trendhasled tothe development materials which callintegrate electric and ic is such aversatile material and attracts more and more :c materials have not only a single ferroics(such as ferroelectricity,ism),but alsosome new effectsby thecoupling ofsingle ferroics which greatly widened the scope of application of ferroics material. ic—posite material is one of thecategories andthemost typical representation of such multiferroic materials which not only possess ferroelectricity ism,but alsoproduce oelectric effect. Inthispaper,based on the achievements oftransitionmetal oxides study in our laboratory,we prepared ferroelectric—posite mulfiferroicmaterials solid—phase reactionmethod,and theirelectricalproperties and ic properties were characterized,trying to ic-posite