溶胶-凝胶法制备的La-Ce联合替代M型SrFe 12 O 19 铁氧体
发布时间：2021-07-21 05:02
采用以蛋白蛋清为络合剂的溶胶-凝胶法制备了La-Ce联合替代的Sr1–2xLaxCexFe12O19（x=0, 0.01, 0.02和0.03）铁氧体,并利用X射线衍射仪（XRD）、X射线荧光光谱仪（XRF）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）以及振动样品磁强计（VSM）等表征其结构和磁性能。结果表明,在1250℃的烧结温度和所研究的替代范围内,La和Ce离子确实进入了SrFe12O19的晶格,样品皆形成了单相的SrM铁氧体结构,并且La-Ce离子替代对样品的形貌和饱和磁化强度影响不大。但是,由于受到磁性离子Ce3+（玻尔磁子数为1mB）的影响,样品的矫顽力在替代量x不高于0.02的情况有一定程度的增加。
【文章来源】：磁性材料及器件. 2020,51(06)CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
溶胶-凝胶法制备SrM铁氧体流程
图2给出了Sr1–2x Lax Cex Fe12O19铁氧体的XRD谱。从图中可见，四个样品的XRD谱中均出现了典型的Sr M铁氧体的衍射峰位(图中▲所示，pdf no.33-1340)，并且未发现其它明显的杂峰，这说明所有样品都形成了单一相的M型六角晶系Sr M铁氧体结构。对比低衍射角度处强度较高的(107)衍射峰，实验发现随着La3+和Ce3+替代离子含量的增加，对应衍射峰有向高衍射角(?)方向微小偏移的趋势，2?从无替代的32.408°逐渐增至替代量x=0.3的32.496°。根据相关文献[14],Sr2+、La3+和Ce3+的半径分别为0.126 nm、0.116 nm和0.114 nm,La3+和Ce3+离子的半径均小于Sr2+离子。因此，当La3+、Ce3+离子置换进入Sr M铁氧体晶格，将导致晶格常数的减小。根据布拉格方程2dsinθ=kλ(其中，d为晶面间距，k为衍射级数)，当d减小时，为了保持方程平衡，θ会相应地增大。这一结果间接说明了La和Ce离子在替代Sr离子后确实进入了晶格。表1给出了样品的XRF实验数据。从表中可以看出，La、Ce元素的实际质量分数随着替代量x的增加而增大，其中La与理论配方仅有微小的差别；而Ce离子含量却比原始配方有所增大，其中原因有待进一步研究。但是，此结果可表明烧结中La、Ce离子均没有出现明显的烧损。因此结合样品的XRF和XRD的分析结果，我们基本可以断定，La离子和Ce离子确实替代进入了Sr M铁氧体晶格内。
表1给出了样品的XRF实验数据。从表中可以看出，La、Ce元素的实际质量分数随着替代量x的增加而增大，其中La与理论配方仅有微小的差别；而Ce离子含量却比原始配方有所增大，其中原因有待进一步研究。但是，此结果可表明烧结中La、Ce离子均没有出现明显的烧损。因此结合样品的XRF和XRD的分析结果，我们基本可以断定，La离子和Ce离子确实替代进入了Sr M铁氧体晶格内。为了进一步了解样品的成相情况，对所得样品进行了FTIR分析，所得结果如图3所示。从图中可以看出，四条FTIR谱线的吸收峰位置基本吻合，分别在波数为590 cm–1、550 cm–1和445 cm–1的附近出现了三个典型的Sr M铁氧体的特征吸收峰，这与相关研究[13]是一致的。除了Sr M铁氧体的典型特征峰外，四条红外光谱线中均没有发现其他杂质吸收峰。FTIR的分析结果，可以进一步间接证实La3+和Ce3+离子替代进入了Sr M铁氧体晶格，形成了单一相的Sr1–2x Lax Cex Fe12O19铁氧体。
【参考文献】：
期刊论文
[1]锶铁氧体改性研究现状与进展[J]. 詹朋璇,卢超,杨仕清,史卫梅. 磁性材料及器件. 2018(01)
[2]La-Zn取代对六角型锶铁氧体的显微结构及磁性能的影响[J]. 杨玉杰,邵菊香,王藩侯,刘先松,冯双久,黄多辉,曹启龙,万明杰,金成国,杨俊升. 磁性材料及器件. 2016(01)
[3]La-Zn代换M型锶铁氧体纳米颗粒的磁性能与相变过程研究[J]. 鲍恒伟,方庆清. 磁性材料及器件. 2004(03)
本文编号：3294366
【文章来源】：磁性材料及器件. 2020,51(06)CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
溶胶-凝胶法制备SrM铁氧体流程
图2给出了Sr1–2x Lax Cex Fe12O19铁氧体的XRD谱。从图中可见，四个样品的XRD谱中均出现了典型的Sr M铁氧体的衍射峰位(图中▲所示，pdf no.33-1340)，并且未发现其它明显的杂峰，这说明所有样品都形成了单一相的M型六角晶系Sr M铁氧体结构。对比低衍射角度处强度较高的(107)衍射峰，实验发现随着La3+和Ce3+替代离子含量的增加，对应衍射峰有向高衍射角(?)方向微小偏移的趋势，2?从无替代的32.408°逐渐增至替代量x=0.3的32.496°。根据相关文献[14],Sr2+、La3+和Ce3+的半径分别为0.126 nm、0.116 nm和0.114 nm,La3+和Ce3+离子的半径均小于Sr2+离子。因此，当La3+、Ce3+离子置换进入Sr M铁氧体晶格，将导致晶格常数的减小。根据布拉格方程2dsinθ=kλ(其中，d为晶面间距，k为衍射级数)，当d减小时，为了保持方程平衡，θ会相应地增大。这一结果间接说明了La和Ce离子在替代Sr离子后确实进入了晶格。表1给出了样品的XRF实验数据。从表中可以看出，La、Ce元素的实际质量分数随着替代量x的增加而增大，其中La与理论配方仅有微小的差别；而Ce离子含量却比原始配方有所增大，其中原因有待进一步研究。但是，此结果可表明烧结中La、Ce离子均没有出现明显的烧损。因此结合样品的XRF和XRD的分析结果，我们基本可以断定，La离子和Ce离子确实替代进入了Sr M铁氧体晶格内。
表1给出了样品的XRF实验数据。从表中可以看出，La、Ce元素的实际质量分数随着替代量x的增加而增大，其中La与理论配方仅有微小的差别；而Ce离子含量却比原始配方有所增大，其中原因有待进一步研究。但是，此结果可表明烧结中La、Ce离子均没有出现明显的烧损。因此结合样品的XRF和XRD的分析结果，我们基本可以断定，La离子和Ce离子确实替代进入了Sr M铁氧体晶格内。为了进一步了解样品的成相情况，对所得样品进行了FTIR分析，所得结果如图3所示。从图中可以看出，四条FTIR谱线的吸收峰位置基本吻合，分别在波数为590 cm–1、550 cm–1和445 cm–1的附近出现了三个典型的Sr M铁氧体的特征吸收峰，这与相关研究[13]是一致的。除了Sr M铁氧体的典型特征峰外，四条红外光谱线中均没有发现其他杂质吸收峰。FTIR的分析结果，可以进一步间接证实La3+和Ce3+离子替代进入了Sr M铁氧体晶格，形成了单一相的Sr1–2x Lax Cex Fe12O19铁氧体。
【参考文献】：
期刊论文
[1]锶铁氧体改性研究现状与进展[J]. 詹朋璇,卢超,杨仕清,史卫梅. 磁性材料及器件. 2018(01)
[2]La-Zn取代对六角型锶铁氧体的显微结构及磁性能的影响[J]. 杨玉杰,邵菊香,王藩侯,刘先松,冯双久,黄多辉,曹启龙,万明杰,金成国,杨俊升. 磁性材料及器件. 2016(01)
[3]La-Zn代换M型锶铁氧体纳米颗粒的磁性能与相变过程研究[J]. 鲍恒伟,方庆清. 磁性材料及器件. 2004(03)
本文编号：3294366
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3294366.html
教材专著
