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铁氧体旋磁材料具有旋磁特性而被广泛应用于微波器件中,钇铁石榴石铁氧体(YIG)因其特别窄的铁磁共振线宽适用于较低的微波频段。本文中主要研究的钇铝石榴石铁氧体(YAlIG)材料是在YIG的基础上采用Al3+取代部分Fe3+。YAl IG具有低的饱和磁化强度和窄的铁磁共振线宽的特点,主要用于低微波频段。本论文采用固相烧结法制备YAlIG,分析YIG中的离子取代规律,研究了缺铁量x对材料Y3Al0.33Fe4.65-xMn0.02O12(x=0~0.15)的电磁性能的影响,主要参考饱和磁化强度4πMs和铁磁共振线宽ΔH这两个参数。而后采用钙锆离子取代降低材料的铁磁共振线宽,进而制备出Y3-yCayAl0.33Fe4.6-yZry Mn0.02O12(y=0.2~0.35)材料,最终调整Al离子的替代量制备出Y2.7Ca0.3AlxFe4.63-xZr0.3Mn0.02O12(x=0.4~0.7)材料。实验结果表明,适当的缺铁有助于提高材料的电磁性能,缺铁量越多,需要更高的烧结温度才能使得材料更致密,在缺铁量为0.05时取得较好的电磁性能。采用钙锆离子替代会提高材料的4πMs和降低材料的ΔH,在钙锆替代量为0.3时,YAlIG得到较小的铁磁共振线宽。通过改变铝离子的替代量,采用钙锆离子和铝离子共同替代会进一步降低材料的共振线宽ΔH,在铝含量为0.4时,制备出饱和磁化强度1200Gs左右,铁磁共振线宽较小的铁氧体材料,证明采用铝离子进行离子替代时会降低材料的饱和磁化强度和铁磁共振线宽。进行离子取代时,应适当改变烧结温度寻求最佳烧结温度才能使材料烧结的较致密,性能较好。论文的最后采用制备出的YAl IG材料,根据材料的测试参数设计带线环行器,分别设计了圆盘结环行器和双Y圆盘结环行器,对比得出双Y圆盘结环行器有更优的性能和更小的尺寸,根据设计的双Y圆盘结环行器制作出实物。用矢网测试环行器的S参数,确定环行器设计的可靠性,并验证制备的YAl IG的性能和实用性。