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随着无线通讯和计算机技术的飞速发展,使得各种电子设备变得更加高度集成化、多功能化、小型化和快速响应化。基于此,同时具有铁电性和铁磁性的多铁性材料备受关注。多铁性材料不但同时具备铁电性、铁磁性,而且通过各种铁性之间的耦合可以产生新的功能,拓宽了其应用范围。可以被广泛应用在微波领域、高压输电线路的电流测量、宽波段磁探测、磁场感应器等领域。然而,自然界中单相磁电材料的种类非常少,居里温度和奈尔温度都高于室温的只有BiFeO3,因此,多相磁电复合材料引起了人们的广泛关注。Y3Fe5O12(YIG)是一种典型的软磁材料,具有较高的电阻率、较低的损耗;YFeO3(YIP)在室温下具有弱的铁磁性,较高的电阻率、较高的反铁磁转变温度,因此,都可以被用做铁磁材料。本文采用固相法制备了以铁酸钇为铁磁相,不同铁电相材料的磁电复合材料。用X射线衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)对样品的物相化学组成及微观形貌进行了分析;用电测试仪和铁磁测试仪对其介电、铁电和磁性能进行了研究;并对其制备工艺和形成机理进行了研究。(1)以Ba0.8Sr0.2TiO3(BST)和Y3Fe5O12为原料,采用原位合成固相烧结法制备了Ba0.8Sr0.2TiO3/YFeO(3BST/YIP)磁电复合材料,烧结温度为1350℃,研究表明:材料中存在BST相、YIP相以及少量的未知相,这是由于BST中的Ti离子促使YIG转化为YIP;同时,复合材料具有较高的介电常数和较大的矫顽场。(2)BST/YIG/YIP三相磁电复合材料中,各相均匀分布,YIG相的转变并没有降低复合材料的性能。介电性能研究表明,复合材料具有较高的介电常数,其中25%BST/75%(yttrium ferrite)组分的介电常数(’)高达12,000,表现出巨介电性能,这是由于在复合材料中存在Maxwell-Wagner界面极化;同时,复合材料具有较高的起始磁导率和饱和磁化强度。(3)采用固相法制备了0.71BiFe0.97(Mg0.5Ti0.5)0.03O3-0.29BaTiO3/BiY2Fe5O12(BFO-BT/BYIG)磁电复合材料,以0.6wt%MnO2为添加剂,烧结温度为1070℃。复合材料中,两相能够共存,化学相容性好;晶粒分布均匀,比较致密,具有明显的铁电性和铁磁性。并且随着频率的增加,介电常数和介电损耗均逐渐减小,当组分为80%(BFO-BT)/20%BYIG时,介电损耗最小。复合材料具有高的耐压性,磁导率,饱和磁化强度和较低的矫顽场。随着BYIG含量的增加,磁导率逐渐增加,其中,BYIG含量为20%时,材料的饱和磁化强度为5emu/g,矫顽场为100Oe。(4)纳米BaTiO3和BiY2Fe5O12为原料,Li2CO3为助烧剂,烧结温度为1100℃,制备BaTiO3/BiY2Fe5O12(BT/BYIG)磁电复合材料。复合材料表现出明显的铁电性,铁磁相BYIG的加入并没有影响BaTiO3相的介电损耗。同时,复合材料表现出典型的软磁性,随着BYIG含量的增加,饱和磁化强度和起始磁导率也逐渐增大,在低频下复合材料具有高磁导率,低磁损耗的性质。