铁磁/铁电复合介质及其超材料结构微波性能
发布时间：2020-12-31 02:29
采用固相法工艺,以钇铁石榴石(Y3Fe5O12, YIG)和钛酸锶钡(Ba0.5Sr0.5TiO3, BST)为原料,制备出了一系列YIG/BST铁磁/铁电复合介质。利用XRD和SEM对复合介质的物相和微观形貌进行了观察,并对其介电性能、磁性能进行了详细研究。结果表明:在一定温度下烧结所得的复合介质,铁电相和铁磁相两相独立存在。（1-x）YIG-xBST（x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5）复合介质具有良好的介电性能:室温下,随着频率的升高（102～106Hz）,各组分复合介质的介电常数和介电损耗逐步下降;频率为1 MHz时,随着BST含量的增加,复合介质的介电常数升高,介电损耗先急剧减小而后趋于稳定;随着温度的升高（0～400℃）,不同频率下各组分复合介质的介电常数、介电损耗逐步增加。复合介质表现出典型软磁体的磁滞回线形状,随着BST含量的增加,饱和磁化强度（Ms）逐渐降低...
【文章来源】：材料工程. 2020年06期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
(1-x)YIG-xBST复合介质超材料结构测试示意图
图2为不同组分的(1-x)YIG-xBST复合介质在1300 ℃烧结后的X射线衍射图谱。烧结样品的主晶相为四方钙钛矿BST相和立方石榴石YIG相,且两相独立存在,没有生成其他的相,这说明在高温烧结条件下,没有多余的化学反应发生。此外,随着BST含量的增加,BST相的衍射峰逐渐增强,YIG相的衍射峰逐渐减弱且主峰向高角度移动。图3为不同BST含量的(1-x)YIG-xBST陶瓷表面的扫描电镜图。从图3中可以看出,烧结后的陶瓷晶粒已经生长完全、分布均匀,图中右上角为样品的粒径分布图,样品的平均粒径尺寸经计算依次为:0.92,1.05,0.82,0.76,1.28 μm。复合介质由颗粒较大的块状晶粒和颗粒较小的球状晶粒组成,块状晶粒为YIG,球状晶粒为BST。随着BST含量的增加,球状晶粒分布增加,块状晶粒分布减少。为进一步证明YIG,BST两相独立存在,对(1-x)YIG-xBST(x=0.5)复合介质进行了能谱分析。如图4所示,复合介质表面元素分布清晰,可以发现颗粒较大的块状晶粒由Y,Fe元素组成,这证实了块状晶粒是立方石榴石YIG相,颗粒较小的球状晶粒由Ba,Sr,Ti元素组成,可以确定是四方钙钛矿BST相,这与XRD的图谱分析相吻合,且两相分布区域互补,没有其他杂相分布。图3 (1-x)YIG-xBST复合介质表面的扫描电镜图
(1-x)YIG-xBST复合介质表面的扫描电镜图
【参考文献】：
期刊论文
[1]可调介质超材料研究进展[J]. 毕科,王旭莹,兰楚文,郝亚楠,周济. 中国材料进展. 2019(01)
[2]基于超材料设计的钡铁氧体吸波涂层研究[J]. 高海涛,王建江,李泽. 材料工程. 2019(01)
[3]Ba0.8Sr0.2TiO3基三相磁电复合材料的介电和磁性能研究[J]. 杨海波,陈含雨,李昭,薛兴坤,刘龙建,张怡. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]基于铁磁共振的超材料研究进展[J]. 毕科,周济,赵宏杰,李勃. 科学通报. 2013(19)
[5]室温固相反应法制备YIG纳米粉体[J]. 曾丽文,徐光亮,刘桂香,余洪滔,卢超,马拥军. 人工晶体学报. 2010(06)
[6]BST/YIG复合材料的相结构、介电性能和磁性能的研究[J]. 李翔,严彪,董刚,赵慎强,梁小伟. 无机材料学报. 2009(02)
[7]Ba1-xSrxTi0.88Sn0.12O3陶瓷结构与介电性能的研究[J]. 云斯宁,王晓莉,孙晓亮. 材料工程. 2006(09)
硕士论文
[1]铁电—铁磁复合陶瓷的介电性能研究[D]. 池恒.华中科技大学 2012
本文编号：2948771
【文章来源】：材料工程. 2020年06期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
(1-x)YIG-xBST复合介质超材料结构测试示意图
图2为不同组分的(1-x)YIG-xBST复合介质在1300 ℃烧结后的X射线衍射图谱。烧结样品的主晶相为四方钙钛矿BST相和立方石榴石YIG相,且两相独立存在,没有生成其他的相,这说明在高温烧结条件下,没有多余的化学反应发生。此外,随着BST含量的增加,BST相的衍射峰逐渐增强,YIG相的衍射峰逐渐减弱且主峰向高角度移动。图3为不同BST含量的(1-x)YIG-xBST陶瓷表面的扫描电镜图。从图3中可以看出,烧结后的陶瓷晶粒已经生长完全、分布均匀,图中右上角为样品的粒径分布图,样品的平均粒径尺寸经计算依次为:0.92,1.05,0.82,0.76,1.28 μm。复合介质由颗粒较大的块状晶粒和颗粒较小的球状晶粒组成,块状晶粒为YIG,球状晶粒为BST。随着BST含量的增加,球状晶粒分布增加,块状晶粒分布减少。为进一步证明YIG,BST两相独立存在,对(1-x)YIG-xBST(x=0.5)复合介质进行了能谱分析。如图4所示,复合介质表面元素分布清晰,可以发现颗粒较大的块状晶粒由Y,Fe元素组成,这证实了块状晶粒是立方石榴石YIG相,颗粒较小的球状晶粒由Ba,Sr,Ti元素组成,可以确定是四方钙钛矿BST相,这与XRD的图谱分析相吻合,且两相分布区域互补,没有其他杂相分布。图3 (1-x)YIG-xBST复合介质表面的扫描电镜图
(1-x)YIG-xBST复合介质表面的扫描电镜图
【参考文献】：
期刊论文
[1]可调介质超材料研究进展[J]. 毕科,王旭莹,兰楚文,郝亚楠,周济. 中国材料进展. 2019(01)
[2]基于超材料设计的钡铁氧体吸波涂层研究[J]. 高海涛,王建江,李泽. 材料工程. 2019(01)
[3]Ba0.8Sr0.2TiO3基三相磁电复合材料的介电和磁性能研究[J]. 杨海波,陈含雨,李昭,薛兴坤,刘龙建,张怡. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2015(04)
[4]基于铁磁共振的超材料研究进展[J]. 毕科,周济,赵宏杰,李勃. 科学通报. 2013(19)
[5]室温固相反应法制备YIG纳米粉体[J]. 曾丽文,徐光亮,刘桂香,余洪滔,卢超,马拥军. 人工晶体学报. 2010(06)
[6]BST/YIG复合材料的相结构、介电性能和磁性能的研究[J]. 李翔,严彪,董刚,赵慎强,梁小伟. 无机材料学报. 2009(02)
[7]Ba1-xSrxTi0.88Sn0.12O3陶瓷结构与介电性能的研究[J]. 云斯宁,王晓莉,孙晓亮. 材料工程. 2006(09)
硕士论文
[1]铁电—铁磁复合陶瓷的介电性能研究[D]. 池恒.华中科技大学 2012
本文编号：2948771
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2948771.html
