磁电复合材料的制备及研究进展

综述了磁电复合材料的合成工艺和研究现状.磁电复合的基本理论是基于乘积效应的,指出了获得高磁电效应的基本条件.分别详述了包括颗粒复合、粘合层状复合以及纳米复合在内的3种不同复合方式磁电复合材料的制备工艺,讨论了这些磁电复合材料制备方法的优缺点,并对磁电复合材料制备这一研究领域进行了展望.     

磁电层状复合结构及其器件应用

磁电层状复合结构是层状铁电相与铁磁相的复合,该层状结构同时具有铁电性和铁磁性,呈现出磁电耦合效应.可以利用此复合结构制作具有磁电调、电可调双重可调特性的微波器件,拥有潜在而广阔的应用前景.主要介绍了磁电层状复合结构在微波延迟线、谐振器及移相器等方面的应用.     

Cr2AlC复合材料的研究进展

Cr2AlC是一种可加工三元层状结构材料,兼具金属和陶瓷的优异性能。将Cr2AlC作为增强相与基体材料复合,可以有效地改善基体材料的综合性能,克服基体单一材料的部分缺点,扩大基体材料的应用范围。固溶强化和颗粒弥散增强Cr2AlC基复合材料相对于Cr2AlC单相材料,具有更高的硬度、耐磨性、强度和韧性,但损失了部分可加工性。Cr2AlC作为强化层与基体形成的层状复合材料,可以有效抑制微裂纹扩展,从而获得具有极高耐磨性的层状陶瓷复合材料。     

钛酸铋铁电薄膜的改性及其复合薄膜的磁电耦合效应研究

对铋层状钙钛矿结构钛酸铋无铅铁电薄膜的制备、改性、失效行为,以及钛酸铋-铁酸钴多铁复合材料进行了研究。通过分析A位和B位离子的极化率和半径关系,设计了一系列复合掺杂钛酸铋基无铅铋层状钙钛矿铁电体系,并制备出了一系列性能优良的单掺杂和复合掺杂的钛酸铋基无铅铁电薄膜,结果表明A位La~(3 )、Nd~(3 )、Eu~(3 )掺杂,B位V~(5 )、Zr~(4 )、Mn~(4 )都可以明显提高薄膜的性能,特别是A位Nd~(3 )掺杂可以很好地提高剩余极化强度和抗疲劳性,B位Mn~(4 )掺杂可以降低矫顽场和漏电电流,有望突破无铅铁电薄膜的应用瓶颈;同时,研究了铁电薄膜及其在辐照条件下的疲劳、保持性能损失和印记失效等失效行为,提出了一个能合理解释印记失效的双界面层的理论模型;还利用化学溶液沉积法制备了不同复合结构(颗粒复合和层状复合)的Nd掺杂钛酸铋/铁酸钴多铁薄膜,并研究了不同复合结构中的磁电耦合效应,研究发现在铁电/铁磁多铁复合材料中,铁电/铁磁界面处两种不同材料之间的原子相互耦合对磁电耦合效应具有很大的贡献。     

水热合成CoFe_2O_4/Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3颗粒磁电复合材料中的零偏置现象

通过水热法分别制备CoFe_2O_4和Bi0.5Na0.5TiO3纳米粉。将两种粉末均匀混合,经成型和共烧工艺制备了xCFO-(1-x)BNT颗粒复合磁电材料(质量分数x为0.3,0.4,0.5)。X射线衍射(XRD)和SEM扫描电子显微镜(SEM)分析表明,复合陶瓷保持了较纯净的钙钛矿(BNT)和尖晶石结构(CFO)。振动样品磁强计(VSM)测试表明,这种材料在室温下具有良好的铁磁性。当磁场频率为1KHz时,950℃烧结的复合磁电材料(x=0.3)具有最大的磁电转换系数,约为47.4mV/Oe·cm;且发现当磁场为零时,该复合材料磁电转换系数不为零,在谐振点处仍具有1.2V/Oecm的磁电转换系数。这是一种可以应用于零场和中频的磁电复合材料。     

2-2型无铅磁电复合薄膜材料的研究现状及展望

磁电复合薄膜材料具有较强的磁电转换效应,可以实现磁、电信号的直接转换,其中无铅磁电复合薄膜材料因具有环境友好、性能优越等特点,在电子器件中有着广阔的应用前景。首先介绍了磁电复合薄膜材料的种类和主要特点,论述了磁电复合薄膜磁电耦合的机理以及获得高磁电性能的方法;然后阐述了研发无铅磁电复合材料的原因和目前几种典型的无铅磁电复合材料的主要特点,以及2-2型无铅磁电复合材料制备方法的最新进展;最后提出了目前该材料研究中存在的问题和进一步的研究方向。     

压电/磁致伸缩/环氧树脂层合复合材料的磁电效应及其频响特性

磁电复合材料在磁-电能量转换等领域具有重要的潜在应用价值, 研究磁电复合材料在较高频率下的磁电耦合特性对于实际应用具有重要意义。本文中以0-3型的Terfenol-D(Tb_0.30Dy_0.70Fe₂)/环氧树脂复合材料为磁致伸缩层, 以PZT 压电陶瓷为压电层, 制备了三明治结构的层合磁电复合材料。研究了Terfenol-D/环氧树脂复合材料层的磁致伸缩性质, 并对所制备的层合磁电复合材料磁通密度、 介电常数以及磁电电压系数等随频率和偏磁场的变化规律进行了系统研究。结果表明, 由于Terfenol-D/环氧树脂复合材料的引入, 层合磁电复合材料呈现出良好的频率响应特性, 可靠工作范围大大拓宽。层合磁电复合材料具有优良的动态磁电耦合性能, 在优化偏磁场630 Oe和共振频率69.6kHz下的磁电效应高达21.2 V/cmOe。此外, 层合磁电复合材料的磁电效应随偏磁场的变化发生明显变化, 并存在优化偏磁场。对上述现象和结果进行了详细讨论, 并给出了层合磁电复合材料的磁电耦合机制。      

金属与粉末冶金

<正>瑞士研究人员发现常温磁电多铁性材料瑞士保罗谢尔研究所(PSI)的一个科研团队最近成功制备出一种常温磁电多铁性材料。磁电多铁性材料是一种同时具有磁性和铁电性能的材料,并且其磁性和电性是相互耦合的,即通过变化其电性能也可以影响其磁性能。     

柔性多铁复合薄膜磁电耦合效应研究进展

随着现代信息技术的不断发展，集电、磁于一身的多铁复合薄膜材料因其独特的物理特性已在换能器、传感器、存储器等领域应用广泛。然而，尽管多铁复合薄膜克服了陶瓷因高温烧结造成磁电耦合系数较小的缺点，但多铁复合薄膜中的铁电相也存在韧性差、脆性大，从而限制其在柔性器件中的应用。通过将铁磁相与具有柔性的铁电相复合而成的柔性多铁复合薄膜理论上可获得强的磁电耦合性能，同时因其具有优异的柔韧性和延展性，有望应用于便携式可穿戴设备、医疗设备、磁电传感器设备等领域。但是，柔性多铁复合薄膜的磁电耦合效应与磁电相的性能、组成、两相的接触面积以及两相间的复合形式等因素有关，其中，复合形式是影响耦合系数的关键因素。因此，综述了国内外复合形式影响柔性多铁复合薄膜磁电耦合效应的研究进展，并提出了一些亟待解决的问题。     

纳米尺度的磁电复合薄膜

纳米尺度的磁电复合薄膜具有优良的铁电铁磁耦合特性,其在下一代新型多功能器件中具有大的应用潜力,从而引起了广泛关注.介绍了纳米尺度磁电复合薄膜的实验制备和性能,重点论述了磁电复合薄膜中的铁电相和铁磁相材料,最后指出了磁电复合薄膜中尚待进一步研究的问题.