钴掺杂锶铁氧体的磁光克尔效应研究

采用陶瓷法制备了钴掺杂的六角锶铁氧体SrFe12-xCoxO19(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20),重点研究了钴掺杂对材料磁光克尔效应的影响。结果表明,对纯相六角锶铁氧体,未掺杂的样品呈现出高矫顽力,比饱和磁化强度随着取代量的增加而减小。研究发现,掺钴量x=0.20的六角锶铁氧体样品呈现较为明显的磁光克尔效应。     

锶铁氧体微管的制备及镧掺杂对其性能的影响

以Fe(NO3)3·9H2O和Sr(NO3)2为原料在水溶液中形成溶胶,以脱脂棉为模板使溶胶在脱脂棉表面形成凝胶,煅烧后得到了SrFe12O19微管,并对锶铁氧体进行La掺杂制得磁学性能优良的SrLaxFe12-xO19(x=0～0.3)。采用XRD,SEM和VSM对样品的结构、形貌及磁性能进行了表征。结果表明:制备的La掺杂锶铁氧体基本保留了棉花纤维的生物形态,其外径在8～13μm之间,壁厚在0.5～1μm之间。当煅烧温度确定时,随着x值的增大,样品的矫顽力和饱和磁化强度先增加后减小,但饱和磁化强度的变化滞后于矫顽力。     

微波辅助溶胶-凝胶法合成纳米晶锶铁氧体及其磁性能

利用微波辅助溶胶-凝胶法合成了M型SrFe12O19纳米晶铁氧体。借助XRD、SEM和VSM等技术,对合成纳米晶的物相、微观结构及其磁性能进行了研究。结果表明,当煅烧温度为900℃以上时,M型SrFe12O19微粒保持为单一的六方磁铅石型结构;温度在1100℃时,得到平均晶粒100～150nm的六角型锶铁氧体;温度为800℃时,其矫顽力达到最大为HC=399.78kA/m,比饱和磁化强度为σs=57.97A·m2·kg-1。     

溶胶-凝胶法制备SmZn掺杂纳米钡铁氧体磁性能

以柠檬酸为络合剂,利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备Sm及SmZn掺杂的M型纳米钡铁氧体(Ba1-xSmxFe12O19及Ba1-xSmxFe12-xZnxO19,x=0～0.6)粉末样品,进而利用X射线衍射仪对所制钡铁氧体样品的结构进行表征、分析。结果显示,钡铁氧体的物相组成与掺杂含量关系密切:当掺杂量x超过0.2时,在制备的样品中会出现α-Fe2O3及SmFeO3等杂相,对样品的磁性能产生不利的影响。由于受到超精细场、磁稀释及自旋倾斜的影响,掺杂Sm3+后,钡铁氧体的饱和磁化强度(Ms)先增大后减小,而矫顽力(Hc)则随着掺杂含量的增加而增大。掺杂Zn2+后,磁性能的研究结论显示Zn2+替代4f2晶位的Fe3+,使制备的钡铁氧体的Ms有所升高,而Hc下降。     

溶胶-凝胶法制备纳米钡铁氧体磁性能

以柠檬酸为络合剂络合硝酸盐中的Fe3+和Ba2+离子,在铁钡摩尔比分别为10～13条件下利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备了M型纳米钡铁氧体粉末样品,利用X射线衍射及场发射扫描电子显微镜对所制钡铁氧体样品的结构与形貌进行表征。结果显示:钡铁氧体的物相组成与铁钡摩尔比关系密切。当Fe/Ba=12时,在800℃煅烧180min条件下制备的钡铁氧体样品的磁性能得到优化,磁学参数如下:饱和磁化强度Ms(2T)=61.555(A·m2)·kg-1、剩余磁化强度Mr=32.216(A·m2)·kg-1和高的矫顽力Hc=5822.2×79.6A/m。同时利用Kelly-Hankel(δM)曲线揭示出钡铁氧体纳米颗粒之间的相互作用。     

Cu及Mn掺杂NiZn铁氧体的合成及磁性能研究

利用溶胶-凝胶法制备尖晶石结构的Ni0.7-yZn0.3CuyFe2O4(y=0,0.1,0.2及0.3)。经微结构以及磁性能的研究发现,铜掺杂使样品在700℃时就形成了完全的尖晶石相,并且当铜掺入量为y=0.1时,样品的晶粒最大,最大值Ms达到66.7(A·m2)/kg。在此基础上,研究Mn掺杂对制备的样品(Ni0.6Zn0.3Cu0.1)1-xMnxFe2O4(x=0,0.01,0.02,0.03)的磁性能以及微观结构的影响。结果发现,铁氧体粉体的Ms随着Mn的增加基本保持不变;而环状样品的Bs,Br和Hc与锰含量以及烧结温度有着明显的变化关系,Bs和Br随着锰含量的增大先减小后增大,最小值分别达到Bs=305mT,Br=242mT。而矫顽力随锰含量的增大而增大。另外,Br与Bs都随着烧结温度的增大而增加,Hc减小。当烧结温度达到1050℃时,Hc,Bs和Br都趋于一个恒定的值。     

纳米钡铁氧体的制备与磁性研究

采用溶胶凝胶法在不同pH值和煅烧温度条件下制备了M型纳米钡铁氧体样品,利用X射线衍射、场发射扫描电镜以及振动样品磁强计研究了溶液pH值和煅烧温度对纳米钡铁氧体的微结构和磁性能的影响.实验结果表明:溶液pH值及煅烧温度对钡铁氧体的相结构和磁性能都有很大影响.当溶液pH值在3以上时,有利于BaFe12O19相的形成,纳米钡铁氧体的晶粒尺寸约50 nm,饱和磁化强度Ms和矫顽力Hc在pH=7时达到最高.对于pH=7的样品,在700℃左右开始有BaFe12O19相形成,同时伴有较多量的α-Fe2O3和少量的BaFe2O4与BaCO3杂相.随着温度的升高,BaFe12O19主相不断形成积累,杂相逐渐减少,当煅烧温度为800℃时,样品基本上为纯BaFe12O19相,经900℃热处理后样品磁性能最佳:饱和磁化强度达到Ms=61.6(A·m2)/kg,矫顽力为Hc=4.56×105A/m.     

[Fe_(0.71)(Dy_xNd_(1-x))_(0.05)B_(0.24)]_(96)Nb_4(x=0-1)块体合金的非晶形成能力和磁性能

采用铜模吸铸法制备[Fe0.71(DyxNd1-x)0.05B0.24]96Nb4(x=0-1,摩尔分数)块体合金,利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和振动样品磁强计(VSM)研究合金的非晶形成能力(GFA)和磁性能。结果表明:该体系合金均具有较好的非晶形成能力,可制备出直径为2 mm的完全非晶合金,随着Dy含量(x)的增加,合金的非晶形成能力逐渐增强。当x=1时,可制得直径为3 mm的完全非晶合金;饱和磁化强度(Ms)由x=0时的Ms=97.59 A·m2/kg逐渐降低到x=1时的Ms=75.85 A·m2/kg。该体系直径为2 mm的块体非晶合金均表现为明显的软磁性特征。     

SiO2凝胶体系中M型锶铁氧体的制备及其磁性能

利用溶胶-凝胶法在SiO2凝胶体系中制备了纳米级的锶铁氧体磁性微粒，该磁性微粒组成为3O％SrFe12O19和70％SiO2(质量百分含量)。对该微粒进行了XRD分析，利用VSM对样品进行了磁性能研究。研究表明，相对于共沉淀法制备的纯锶铁氧体微粒，在SiO2凝胶体系中制备的SrM微粒仍保持为六方磁铅石型结构，但是粒径明显降低，850℃结样品的粒径约为31nm；且内禀矫顽力Hc有了显著的提高，850℃烧结样品的内禀矫顽力达到518．4kA／m，而比饱和磁化强度则有所下降。并对其磁性能变化的原因进行了分析。     

微量Al3+掺杂对钴铁氧体结构与磁学性能的影响

采用固相反应法制备CoFe2-xAlxO4(x=0,0.023,0.046,0.069,0.092)钴铁氧体系列样品,在1300℃氧气气氛下热处理后,采用X射线衍射仪(XRD)、物理性能测试系统(PPMS-9T)对样品的结构与磁性能进行了分析。结果表明,Al3+进入CoFe2O4晶格;本研究范围内微量的Al3+掺杂有助于促进CoFe2O4烧结致密化,微量的Al3+对CoFe2-xAlxO4样品的比饱和磁化强度没有损害,而样品的矫顽力略有降低。