【摘 要】
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许多潜在的新型电子器件的蓝本都建立在新材料基础上,理想化的多铁性材料就属于其中最为出色的新材料之一。本论文所进行的工作主要是针对多铁性材料中的M型六角钡铁氧体结构进行研究,旨在合成Ba Fe12O19陶瓷和Ba0.4La0.4Fe12O19陶瓷,并研究它们的多铁性能。合成方法采用的是前驱体化学共沉淀法合成粉体,再高温烧结等热处理制得陶瓷样品。对于Ba Fe12O19陶瓷的研究,首先研究烧结温度对显
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许多潜在的新型电子器件的蓝本都建立在新材料基础上,理想化的多铁性材料就属于其中最为出色的新材料之一。本论文所进行的工作主要是针对多铁性材料中的M型六角钡铁氧体结构进行研究,旨在合成Ba Fe12O19陶瓷和Ba0.4La0.4Fe12O19陶瓷,并研究它们的多铁性能。合成方法采用的是前驱体化学共沉淀法合成粉体,再高温烧结等热处理制得陶瓷样品。对于Ba Fe12O19陶瓷的研究,首先研究烧结温度对显微结构的影响,其次退火气氛对氧空位浓度、能带结构和电与磁性能的影响。对1250℃烧结并氧气退火的Ba Fe12O19陶瓷样品的铁电性进行表征,主要是从饱和的电滞回线、电流-电压曲线的两个非线性特征峰和介电常数在铁电相变温度附近的异常变化符合居里外斯定律。测试得到Ba Fe12O19陶瓷样品的矫顽电场（Ec）为441 k V/cm,剩余极化值（Pr）为55.7μC/cm~2。认为在介电常数异常变化的温度发生了相转变,在194℃出现铁电-反铁电相转变,在451℃为反铁电-顺电相转变。对Ba Fe12O19陶瓷样品的磁滞回线测试,得到样品的剩余磁极化强度（Mr）为35 emu/g,磁矫顽场强度（Hc）为2150 Oe。对Ba Fe12O19陶瓷样品磁电耦合性能方面的反映是通过磁场对耦合电压的影响,在外加磁场为9 m T和1000 m T时,Ba Fe12O19陶瓷电容器样品两端探测出了以正弦波方式出现的耦合电压,振幅分别为7 m V和23 m V左右,表现出了磁场与电极化之间存在着较强的耦合。对于Ba0.4La0.4Fe12O19陶瓷材料的研究,主要分为两个方面。一方面对其结构进行研究,根据XRD数据计算得晶胞参数a=5.881?和c=23.103?,晶胞体积比Ba Fe12O19收缩了5.02?~3（0.72%）。在拉曼光谱上,拉曼峰的位置类似,出现的在227 cm-1和292 cm-1位置新的拉曼峰,认为是镧离子La3+占据钡离子Ba2+空间位置,改变了钡氧配位多面体的振动模式而造成的。另一方面是研究其的多铁性能。发现了Ba0.4La0.4Fe12O19陶瓷材料电滞回线,在形状上有反铁电体所具有的双电滞回线的某些特征。在零场下,宏观自发极化为零。随着正向电场的增加,有一饱和电极化值趋于饱和15.7μC/cm~2。在磁学性能上,测得磁矫顽场为1581.8 Oe,剩余磁化强度为27 emu/g。在磁介电性能上,频率于0.1～2 MHz范围内,随着外加磁场的增大,介电常数先增大,后趋于稳定。在0.1 Hz时,磁场从0 T增加到1 T,磁介电常数增率,表示为[?（B）-?（0）]*100%/?（0）,最大可达16.8倍。
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