纳米基Bi 2 Fe 4 O 9 的磁、电性能研究

发布时间：2023-04-23 01:48

　　近年来,关于磁性(磁场/自旋)和电性能(电场/介电)之间耦合的研究越来越多,它不仅涉及到多铁材料中磁电耦合的起源,还涉及到磁性绝缘体中一个重要的性质:磁介电效应。具有磁介电效应的材料广泛地应用于可调谐器件、磁传感器和换能器等等,比如在可调谐器件中,材料的阻抗可通过外加磁场来调控。但是大部分磁性绝缘体室温下的磁介电响应都很小,或者磁相变温度较低,这都限制了材料应用。近年来研究发现,在三元磁性氧化物材料体系,比如BiMn2O5、NdMn2O5和Bi2Fe4O9中,磁性元素形成特殊的五边形晶格结构,造成磁阻挫,此种材料具有一个巨大优势,磁有序与晶格强烈的耦合在一起,材料中存在强的磁电耦合效应。Bi2Fe4O9作为此类材料近来被广泛研究,单晶样品观察到了相变点处的介电异常,说明该材料中存在强的自旋晶格耦合;陶瓷样品的奈耳温度为250 K,接近室温,并且在室温还具有铁电性和磁介电效应。种种迹象都表明Bi2Fe4O9是一种性能优异的磁介电材料。另外,当尺寸到达纳米量级,Bi2Fe4O9同样会表现出优异的磁性能。因此,本论文主要研究Bi2Fe4O9纳米晶材料中优异的磁性和磁介电性能,分析其内部耦合机...

【文章页数】：109 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 磁电耦合简介
        1.1.1 磁性和磁性材料
        1.1.2 介电极化与介电响应
        1.1.3 铁电和铁电材料
        1.1.4 磁介电耦合原理
    1.2 Bi₂Fe₄O₉材料研究现状
        1.2.1 Bi₂Fe₄O₉材料的多铁性简介
        1.2.2 Bi₂Fe₄O₉陶瓷的掺杂改性研究
        1.2.3 Bi₂Fe₄O₉中的磁电耦合和相变点处异常
    1.3 本论文研究目的、意义和内容安排
    参考文献
第二章 样品合成和表征方法
    2.1 样品合成方法
        2.1.1 纳米晶制备方法
        2.1.2 Bi₂Fe₄O₉纳米晶样品的制备
    2.2 实验方法和测试原理
        2.2.1 样品的微观形貌结构表征
        2.2.2 电学性能测量
        2.2.3 磁性能测量
    参考文献
第三章 Bi₂Fe₄O₉纳米晶增强的磁性和磁介电效应
    3.1 引言
    3.2 样品制备和测试
    3.3 实验结果和讨论
        3.3.1 300nm厚Bi₂Fe₄O₉纳米晶结果
        3.3.2 不同尺寸纳米晶结果对比与讨论
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 Mn掺杂Bi₂Fe₄O₉纳米晶的结构和磁介电异常
    4.1 引言
    4.2 样品制备和测试
    4.3 实验结果和讨论
        4.3.1 结构表征
        4.3.2 磁性表征
        4.3.3 介电和磁电耦合表征
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 Bi₂Fe₄O₉/BaTiO₃纳米晶复合陶瓷的磁电性能研究
    5.1 引言
    5.2 样品制备和测试
    5.3 实验结果和讨论
        5.3.1 Bi₂Fe₄O₉和BaTiO₃纳米晶结构表征
        5.3.2 BaTiO₃和Bi₂Fe₄O₉纳米晶陶瓷的结构和磁电性能
        5.3.3 Bi₂Fe₄O₉/BaTiO₃纳米晶复合陶瓷的磁电性能
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
博士期间发表和待发表论文
致谢



本文编号：3798836