Co掺杂GaFeO3陶瓷的结构、导电及磁性能研究(英文)

GaFeO₃因其磁电耦合效应成为目前极具潜质的多铁性材料之一。本工作采用固相烧结法制备了不同钴掺杂浓度的铁酸镓陶瓷,并研究了钴的掺杂浓度对铁酸镓陶瓷的相组成,微观结构形貌,漏电流及磁性的影响。XRD及Rietveld精修结果显示除了主相GaFeO₃,还存在第二相,且随着钴含量的增加,第二相含量逐渐增加,晶体的畸变程度增大;因为掺入二价阳离子Co²⁺并引入了第二相,样品的漏电性能和纯GaFeO₃陶瓷相比显著改善;当钴掺杂浓度为2at%时,样品的漏电流密度相较于GaFeO₃降低了7个数量级;掺入Co²⁺引入第二相且晶格畸变程度增加使得GaFeO₃的磁性增强。研究结果表明:铁酸镓中掺杂微量的钴可以改善磁性,并使漏电流大幅降低而磁转变温度无明显下降。