厚度对M型钡铁氧体薄膜结构及磁性能的影响

采用射频(RF)磁控溅射法在蓝宝石基片上制备M型钡铁氧体(Ba M)薄膜,研究了薄膜厚度对Ba M铁氧体薄膜的结构及磁性能影响。结果显示,样品的衍射峰全部为Ba M薄膜的(00l)衍射峰,表明样品都具有良好的c轴取向性。显微结构分析结果表明,在膜厚为40~90nm范围内,薄膜样品表面主要为c轴取向的片状晶粒,未出现c轴随机取向的针状晶粒;当样品厚度增加至140nm时,出现了较明显的针状晶粒;随着薄膜厚度进一步增加到190nm时,样品表面出现了大量c轴随机取向的针状晶粒,且部分针状晶粒长度达到了μm级。磁性能测试结果显示,随着薄膜厚度的增加,薄膜样品饱和磁化强度降低,垂直膜面方向矫顽力和剩磁比减小,膜厚40~90nm范围的薄膜在垂直膜面方向获得了最大剩磁比和矫顽力,表现出较好的磁晶各向异性。     

钡铁氧体薄膜的研究及应用

钡铁氧体薄膜有着良好的磁性能。介绍了钡铁氧体薄膜的基本制备方法,综述了溶胶-凝胶法、对向靶溅射法、脉冲激光沉积法和射频溅射法的最新研究状况,结合最新文献论述了钡铁氧体薄膜的几种典型的表征方法,对钡铁氧体薄膜的应用领域进行了总结,并讨论了钡铁氧体薄膜目前存在的问题及发展趋势。     

钡铁氧体纳米微粒的微结构与磁性能

利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备了钡铁氧体纳米粉体,同时利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FSEM)研究了钡铁氧体的微结构及形貌.结果显示制备的样品为单相磁铅石型结构钡铁氧体,晶粒尺寸在50nm左右.另外,利用振动样品磁强计(VSM)研究了样品的室温及高温磁性能,结果表明钡铁氧体在室温时具有较高的矫顽力(μ0Hc=0.557T)和饱和磁化强度(Ms=64.34Am2/kg),纳米钡铁氧体的磁性能随温度的升高而降低,其居里温度约730K.最后,探讨了纳米钡铁氧体颗粒间的相互作用,纳米钡铁氧体颗粒间不存在交换耦合作用,而是以长程静磁相互作用为主,这对于提高垂直磁记录材料的信噪比是非常有益的.     

新型钙系铁氧体制备与磁性能研究

采用陶瓷法制备了La、Co掺杂的M型钙系铁氧体R1-x-yCaxLay.nFe(2n-z)/nCoz/nO3(x,y,z和n分别满足关系:0.01≤x≤0.4,0.1≤y≤0.75,0.07≤z≤0.82,5.0≤n≤6.5,0≤1-x-y≤0.5,R为Ba和Sr时,0≤1-x-y≤0.1)。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VEM)和永磁材料自动测量装置对样品的结构与磁学性能进行了观测和研究。实验结果表明,这种钙系永磁铁氧体拥有比传统锶永磁铁氧体更高的剩磁和内禀矫顽力,应用于新能源领域有利于器件的小型化。     

La、Co取代对M型锶铁氧体结构和磁性能的影响

采用陶瓷法制备了La、Co取代的M型锶铁氧体Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0.05~0.20)。用X射线衍射仪、振动样品磁强计和永磁材料测量仪对粉末样品的结构与磁学性能进行了观测。系统地研究了La、Co取代对M型锶铁氧体结构和磁性能的影响。实验结果表明,随着替代量x的增大,内禀矫顽力Hcj增大,而比饱和磁化强度σs和剩磁Br先增大后减小。La、Co部分取代能明显改善M型锶铁氧体的内禀磁性。     

溅射功率对M型钡铁氧体薄膜磁性能的影响

采用射频磁控溅射法制备了c轴垂直膜面取向的M型钡铁氧体(BaM)薄膜,研究了溅射功率对BaM薄膜取向及磁性能的影响。结果表明,在溅射功率为80W、110W、140W和170W时所制备的BaM薄膜均具有一定程度的c轴垂直膜面取向,但溅射功率的增高会造成薄膜内晶粒取向混乱,导致薄膜磁晶各向异性降低;当溅射功率为140W时,薄膜具有最高饱和磁化强度(Ms)303kA/m和最小面外方向矫顽力(Hc⊥)191kA/m;适当低的溅射功率更有利于制得磁晶各向异性强的薄膜。     

六角晶系铁氧体纳米晶微波吸收剂的微结构与磁性能

采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法制备了Z型平面六角铁氧体纳米晶,并对其进行离子取代和稀土掺杂.采用X射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM)对其物相组成、显微结构进行研究.发现在1250～1275℃焙烧温度下就可形成均匀单一的铁氧体纳米晶;磁性能和吸波特性研究表明,纳米晶的磁性能和吸波特性明显优于传统方法制备的铁氧体粉末.在X波段(8～12GHz)和Ku波段(12～18GHz)Co2-Z型铁氧体有多个吸收峰,最大吸收量达65dB,10 dB带宽达到6.5GHz,说明这是一种优质的宽频微波吸收材料.     

Fe含量对Ca-La-Co联合取代M型锶铁氧体性能的影响

采用传统陶瓷法制备了Ca-La-Co联合取代的M型锶铁氧体.为补偿球磨掉入的铁,通过降低Fe含量(相对理论正分)研究了Fe2O3/SrO摩尔比n对材料磁性能的影响.通过X射线衍射分析仪、场发射扫描电镜、永磁材料自动测试仪表征不同Fe含量样品的成分、结构、微观形貌和磁性能.结果表明:降低Fe含量可抑制α-Fe2O3,并有效提高材料的剩磁、矫顽力和最大磁能积等性能.Ca-La-Co联合取代的M型锶铁氧体Sr0.5La0.3Ca0.2FexCo0.3O19(x=11.3～11.7),Fe含量x=11.4时性能最好,Br=430 mT,Hcb=324 kA/m,Hcj=380 kA/m,(BH)max=35.2 kJ/m3,与未进行铁补偿的理论摩尔比n=6(x=12)的磁体相比,性能分别提高了5.39％、4.52％、2.15％和5.39％.     

NiZn铁氧体靶材及薄膜的磁性能和微观结构

首先采用固相反应法制备NixZn1-xFe2O4铁氧体靶材(x=0.2～0.8),研究了Ni取代量对靶材性能的影响;并选用Ni0.5Zn0.5Fe2O4靶材,采用射频磁控溅射法在Si(100)基片上制备了NiZn铁氧体薄膜.靶材样品的分析结果表明,随Ni含量增加,样品的X射线衍射峰向高角方向移动,晶格常数和平均晶粒尺寸都单调减小;当x=0.5～0.6时,NixZn1-xFe2O4铁氧体饱和磁感应强度Bs较高,矫顽力Hc较小.薄膜样品的分析结果表明,制备的薄膜经800℃退火后,呈尖晶石结构,并沿(400)方向择尤取向;薄膜的饱和磁化强度Ms和面内矫顽力Hc分别为310kA/m和8.833kA/m.     

La-Ca-Ba-Co系永磁铁氧体的结构与磁性能

采用陶瓷法制备La_(0.6)Ca_(0.4-x)Ba_xO·n/2(Fe_(1-y)Co_y)_2O_3永磁铁氧体材料。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和测磁仪对样品的晶体结构、显微形貌与磁学性能进行表征。当x=0时,预烧料样品为单一的M相,晶粒为明显的片状,磁体性能:B_r=440m T,H_(cb)=296k A/m,H_(cj)=426k A/m,(BH)_(max)=36.6k J/m~3,Hk/H_(cj)=0.83。钡元素取代钙元素后,预烧料样品仍为单一的M相,晶粒的三维尺寸接近,磁体矩形度H_k/H_(cj)提高。当x=0.1时,矩形比最高,达到0.93。通过工艺的调整,获得了优异的磁性能:B_r=445m T,H_(cb)=337k A/m,H_(cj)=420k A/m,(BH)_(max)=38.6k J/m~3,H_k/H_(cj)=0.95。     

高磁性能SrFe_(12-x)Cr_xO_(19)铁氧体制备和表征

用传统陶瓷工艺制备了M型Sr Fe12-xCrxO19(x=0~0.6)铁氧体,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和B-H分析仪对样品的结构与磁性能进行了表征。研究了铬含量、烧结温度和复合添加剂对磁体性能的影响。结果表明,适量的铬取代和复合添加可以提高锶铁氧体的综合磁性能;当x=0.2时,在相对低的温度(1135~1165℃)烧结,其磁性能达到TDK的FB6H性能水平。其中,最佳磁性能可达到Br=401.7m T、Hcb=300.5k A/m、Hcj=353.1k A/m和(BH)max=31.4k J/m3。     

La-Zn取代对六角型锶铁氧体的显微结构及磁性能的影响

采用固相反应法制备Sr_(1-x)La_x Fe_(11.8-x) Zn_x O_(19)(0≤x≤0.42)M型六角铁氧体磁粉和磁体。X射线衍射(XRD)分析表明,La-Zn取代量x在0~0.42范围内磁粉是单一的磁铅石型相。磁体的FESEM观察表明,不同La-Zn取代量的磁体形成了均匀的六角片状结构。随La-Zn取代量的增大,磁体的剩磁B_r和最大磁能积(BH)_(max)先增后降,最大值对应的取代量为0.3,而其内禀矫顽力H_(cj)和磁感应矫顽力H_(cb)则单调下降。     

Nd3+掺杂对尖晶石型镍铁氧体吸波性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Nd3+掺杂尖晶石型NiNdx Fe2-x O4镍铁氧体,借助同步热分析仪、X射线衍射仪、矢量网络分析仪对产物的结构及电磁参数进行了测试分析。通过匹配解析图求得样品最佳匹配厚度和最佳匹配频率,同时利用传输线理论计算了最佳条件下样品的吸波性能。结果表明,生成镍铁氧体的处理温度不能低于1000℃,且当Nd3+掺杂量降到x=0.04时,生成纯净的Nd3+掺杂镍铁氧体粉末。Nd3+掺杂量的变化对镍铁氧体的电磁参数及吸波性能有较大影响,随Nd3+掺杂量减小,样品的匹配厚度及最小反射率峰值呈现逐渐减小的趋势,吸收峰向高频移动。当x=0.02时,最小反射率达-47dB,小于-10dB频宽达到4.5GHz。     

Co2Z软磁铁氧体薄膜的磁性能

首先用球磨法制备了BaxCo2Fe24O41铁氧体粉料,烧结后制得块体材料,然后以其为靶材,用射频磁控溅射的方法在单晶硅基片上制备了膜厚为100nm的铁氧体薄膜.实验表明,沉积态的薄膜为非晶态结构,经过高温热处理后形成了较好的磁铅石结构.研究了成分、热处理温度、氧分压对薄膜结构和磁性能的影响.通过对热处理温度和氧分压的...     

MoO_3掺杂对锰锌铁氧体显微结构与磁性能的影响

以Fe_2O_3、MnO、ZnO粉体为原料,采用固相烧结法,通过一次球磨,850℃预烧并掺杂,二次球磨,1200℃烧结最后压制成型制得不同MoO_3掺杂量的锰锌铁氧体,运用SEM、XRD、VSM等手段研究该材料的组织与性能。结果表明,无论是否掺杂MoO_3,均生成了典型的尖晶石铁氧体相和Fe_2O_3相。材料的饱和磁化强度和磁导率随掺杂量增加先增大后减小,矫顽力和剩余磁化强度先减小后增大。表现为掺杂0.06wt% MoO_3的锰锌铁氧块体组织最为致密,磁性能达到最优,矫顽力及剩余磁化强度最小,磁导率和饱和磁化强度最大。     

Cu取代Zn对NiCuZn铁氧体磁性能和介电性能的影响

用传统的陶瓷工艺合成Ni0.15Cu0.2+0.02xZn0.65-0.02xFe2O4(x=-2,0,2,4)铁氧体。发现Cu取代Zn对样品的微观结构、居里温度、磁性能和介电性能都有很大的影响。磁导率随x的增大先增大后减小,在x=2时取得最大值。但品质因数始终随x的增大而增大。与此同时,居里温度随x的增大而增高。随着x的增大,介电常数增大;而介电损耗先减小后增大,当x=2时取得最小值。实验结果表明,在x=2时,能制备出高性能的NiCuZn铁氧体材料。     

等量La-Zn替代对锶铁氧体结构和磁性能的影响

采用陶瓷工艺制备了La、Zn替代的Sr1-xLaxFe12-xZnxO19 (x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25)锶铁氧体,分析了La3+,Zn2+共同取代对锶铁氧体结构和磁性能的影响.X射线衍射分析表明,随着La3+、Zn2+离子替代量的增加,锶铁氧体主体仍为六角晶结构.通过扫描电镜对样品的形貌结构...     

水热合成的纳米晶Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体的微波退火与磁性能

采用水热法在180℃下合成了纳米级的尖晶石相Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体,并在家用微波炉(2.45 GHz、800 W)中退火10min.XRD分析表明,180℃水热合成的纳米晶Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体为单一尖晶石相,高分辨透射电镜照片分析表明Ni0.6Zn0.4Fe2O4颗粒晶格结构完整,颗粒均匀...