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掺杂稀土的纳米BiY_2Fe_5O_（12）铁氧体的合成及磁性能研究

作者：董彪 Publish: 2005-8-26 Hits:-

【中文题名】

掺杂稀土的纳米BiY_2Fe_5O_（12）铁氧体的合成及磁性能研究

【英文题名】

Synthesis and Magnetic Properties of BiY_2Fe_5O_(12) Nano-particles Doped with Rare Earth Ions

【学科专业】

物理化学

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2005-8-26

【中关键词】

纳米,石榴石,铁氧体,磁性,,

【英关键词】

【分类导航】

工业技术>电工技术>电工材料>磁性材料、铁氧体>铁氧体、氧化物磁性材料>

【论文摘要】

纳米石榴石型铁氧体是常用的软磁材料,同时它也具有磁光性能,近年来,人们发现掺Bi 的钇铁石榴石型铁氧体在磁光性能上增大1-2 个数量级,所以Bi-YIG 受到广泛关注。本实验用溶胶凝胶法合成单相的纳米石榴石型铁氧体BiY_2Fe_5O_(12),在其具有优良的磁光性能基础上进一步掺杂稀土离子,研究其结构和磁性能的变化。探索合成纳米石榴石铁氧体BiY_2Fe_5O_(12)的最佳条件,从离子半径和离子磁矩两方面考虑,以BiY_2Fe_5O_(12)相同的实验条件合成掺杂稀土离子Gd~(3+)、Sm~(3+)、La~(3+)和Cr~(3+)、Al~(3+) 的BiY_2Fe_5O_(12)体系。石榴石铁氧体有三种次晶格,分别为24c,16a,24d 位,通过实验证明:Gd~(3+)、Sm~(3+)、La~(3+)等离子取代Y~(3+)进入24c,而Cr~(3+)和Al~(3+)的离子半径小,只能取代Fe~(3+)离子,但是他们的占位倾向性不同,Cr~(3+)倾向于取代八面体位的Fe~(3+)离子,Al~(3+)倾向于取代四面体位的Fe~(3+)离子。通过大量的实验数据,对掺杂离子的石榴石铁氧体的结构和...

【论文题纲】

第一章前言	8-25
1 石榴石铁氧体的发展及应用	8
2 石榴石型铁氧体晶体结构及离子取代规律	8-11
2.1 石榴石型铁氧体晶体结构	8-10
2.2 石榴石型铁氧体的离子取代规律	10-11
3 纳米石榴石铁氧体的发展,性能及新用途	11-16
3.1 纳米材料的概念	11-12
3.2 纳米磁性材料的新性能及应用	12-14
3.3 纳米石榴石铁氧体的磁性能	14-15
3.4 纳米石榴石铁氧体的磁光性能	15-16
4 Bi-YIG 在磁光性能上的提高	16-18
4.1 体材料中性能Bi 对YIG 在磁光性能上的提高	16-17
4.2 Bi-YIG 纳米石榴石铁氧体的优异磁光性能	17-18
5 稀土元素的磁性能及稀土掺杂石榴石铁氧体的发展	18-19
6 石榴石铁氧体的制备方法	19-23
6.1 传统石榴石铁氧体体材料的制备方法	19-20
6.2 纳米石榴石铁氧体材料的制备方法	20-23
7 本论文的选题意义及实验主要内容	23-25
第二章纳米石榴石铁氧体 BiY_2Fe_5O_(12)	25-35
1 实验器材及药品	25
2 溶胶-凝胶法制备过程以及各反应条件的影响与调控	25-28
2.1 实验过程	25-26
2.2 聚乙二醇(PEG-20000)用量对实验的影响	26-28
3 BiY_2Fe5O_(12)样品表征	28-32
3.1 差热和热重分析结果	28-29
3.2 XRD 分析	29-32
3.3 红外光谱研究	32
4 磁性研究	32-35
第三章掺杂Gd~(+3)离子的BiY_2Fe_5O_(12)体系的制备及研究	35-44
1实验器材及药品	35
2 Gd 的物理性质	35
3 GdxBiY_2Fe_5O_(12)的制备过程	35
4 GdxBiY_2Fe_5O_(12)系列样品的表征	35-39
4.1 结构和粒度分析	36-38
4.2 红外光谱研究	38-39
4.3 透射电镜分析	39
5 磁性研究	39-44
5.1 VSM 测试结果	39-41
5.2 磁结构研究	41-44
第四章、掺杂Sm~(3+)离子的BiY_2Fe_5O_(12)铁氧体的制备及研究	44-51
1实验器材及药品	44
2 Sm 的物理性质	44
3 SmxBiY_2Fe_5O_(12)的制备过程	44
4 SmxBiY_2Fe_5O_(12)系列样品的表征	44-48
4.1 SmxBiY_2Fe_5O_(12)样品的结构及粒度分析	45-47
4.2 红外分析	47-48
5 磁性研究	48-51
5.1 VSM 测试结果	48-49
5.2 磁结构分析	49-51
第五章、掺杂La3+离子的BiY2Fe5012体系的制备及研究	51-56
1 实验器材及药品	51
2 La 的物理性质	51
3 LaxBiY_2Fe_5O_(12)的制备过程	51-52
4 LaxBiY_2Fe_5O_(12)结构及粒度分析	52-53
5 磁性研究	53-56
第六章、掺杂 Gd~(3+)、Sm~(3+)、La~(3+)离子的BiY_2Fe_5O_(12)体系的制备与性能比较	56-61
1 Gd、Sm、La 三种元素的物理性能比较	56
2 结构性能及粒度的比较	56-58
3 磁性能比较	58-61
第七章、掺杂Cr~(+3)离子的BiY_2Fe_5O_(12)体系的制备及研究	61-71
1 实验器材及药品	61
2 Cr 的物理性能列表	61
3 BiY_2Fe_5-XCrxO_(12) 体系制备过程及实验条件的调控	61-63
4 BiY_2Fe_5-XCrxO_(12)的表征	63-66
5 BiY_2Fe_5-XCrxO_(12)体系磁性研究	66-71
5.1 BiY_2Fe_5-XCrxO_(12)体系磁性能测试	66-67
5.2 BiY_2Fe_5-XCrxO_(12)体系磁结构研究	67-68
5.3 穆斯堡尔谱研究	68-71
第八章、掺杂Al~(+3)离子的BiY_2Fe_5O_(12)体系的制备及研究	71-78
1 实验器材及药品	71
2 Al 的物理性能列表	71
3 实验过程	71
4 BiY_2Fe_5-XAlxO_(12)结构表征及粒度分析	71-74
5 磁性研究	74-75
6 BiY_2Fe_5-XAlxO_(12)和 BiY_2Fe_5-XAlxO_(12) 的磁性结果比较	75-78
第九章成膜工艺	78-80
1、实验过程	78
2、结果与讨论	78-80
结论	80-82
参考文献	82-88
中英文摘要	88-94
致谢	94

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.134503



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