Nb^(5+)取代对高介电常数钇铁石榴石铁氧体磁性能的影响

采用传统氧化物烧结工艺制备高介电常数(ε′)钇铁石榴石铁氧体,考察不同烧结温度时Nb^(5+)取代对材料显微结构、晶相、密度(d)、气孔率(p)、晶格常数(a)、饱和磁化强度(4πM^(s))、铁磁共振线宽(ΔH)和介电常数等磁性能的影响。结果表明,Nb^(5+)取代使材料的晶粒尺寸略微增大;Nb^(5+)取代对材料的晶相无明显影响,均为石榴石纯相;1020℃烧结时,随着Nb^(5+)取代量x由0增大到0.075,4πM^(s)从1882 G减小到1741 G,ΔH从149.3 Oe增大到180.2 Oe,烧结体密度从5.83 g/cm^(3)减小到5.72 g/cm^(3),烧结体平均晶粒尺寸(D)从2.29μm增加到2.38μm,气孔率(p)从1.7%增大到3.0%,ε′无明显变化。

微量Co^(2+)-Si^(4+)取代对多晶石榴石铁氧体材料旋矩磁性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了多晶石榴石铁氧体,研究了微量Co^(2+)-Si^(4+)联合取代对GdCaSnV-YIG、GdCaZrV-YIG、GdCaInV-YIG和GdAl-YIG材料旋矩磁性能的影响。结果表明,Co^(2+)-Si^(4+)联合取代GdAl-YIG可使其矫顽力显著增高,而Co^(2+)-Si^(4+)取代GdCaSnV-YIG、GdCaZrV-YIG和GdCaInV-YIG,可调节其矫顽力和剩磁比。当Co^(2+)-Si^(4+)取代量为0.015时得到GdCaSnV-YIG的矫顽力为0.17 Oe,取代量为0.025时得到GdCaZrV-YIG的矫顽力为0.23 Oe,取代量大于等于0.035时三者的剩磁比均能达到0.79或以上。

Zr^(4+)-V^(5+)联合取代对高介电常数石榴石铁氧体性能的影响

采用传统氧化物陶瓷工艺制备高介电常数、中等饱和磁化强度(4πM_(s))钇铁石榴石铁氧体Bi_(1.2)Y_(1.8-3x)Ca_(3x)Zr_(x)V_(x)Fe_(5-2x)O_(12)(x=0.410~0.455),研究不同烧结温度下Zr^(4+)-V^(5+)联合取代量对材料微观形貌、介电常数(ε′)和磁性能的影响。结果表明,965~985℃烧结样品均为纯石榴石相,随着取代量x的增加,965℃和975℃烧结样品的气孔率(P)先下降后上升,x=0.455时,气孔率最低;985℃烧结时,样品气孔率随x增大呈上升趋势;非磁性的Zr^(4+)-V^(5+)离子进入a、d亚晶格,使得4πM_(s)和磁晶各向异性常数(K_(1))逐渐下降,且Zr^(4+)-V^(5+)取代能促进晶粒生长,显著降低铁磁共振线宽(ΔH),但会引起介电常数下降。

离子取代对高介YIG铁氧体材料的性能影响

基于固相反应烧结法制备了Bi_(x)Y_(3-x-y)Ca_(y)M_(y)Fe_(5-y)O_(12)(x=1.0~1.6,y=0.1~0.5,M为4价离子Zr^(4+)、Sn^(4+))旋磁铁氧体材料。首先分析了不同Bi^(3+)离子取代量对材料介电性能和微波旋磁性能的影响,由此确定最佳的Bi^(3+)离子取代量。然后在其基础上,研究了不同Ca^(2+)/Zr^(4+)和Ca^(2+)/Sn^(4+)离子共取代对材料综合性能的影响。研究表明,当Bi^(3+)离子取代量x为1.4时,能最好地兼顾YIG铁氧体材料高介电常数和低铁磁共振线宽的综合要求。进一步对Ca^(2+)/Zr^(4+)和Ca^(2+)/Sn^(4+)离子共取代的研究发现,采取Ca^(2+)/Zr^(4+)共取代的方案(最佳取代量y为0.4),更有助于获得高的介电常数,其最佳性能为:Ms=145 kA/m,ε=29.4,ΔH=2.7 kA/m;而采用Ca^(2+)/Sn^(4+)共取代的方案(最佳取代量y为0.3),则可以在进一步降低铁磁共振线宽上取得突破,其最佳性能为:Ms=147 kA/m,ε=28.5,ΔH=2.2 kA/m。

Dy^(3+)及Ca^(2+)-Ge^(4+)联合取代对石榴石铁氧体高功率低损耗特性的影响

采用传统陶瓷工艺制备Dy^(3+)和Ca^(2+)-Ge^(4+)取代的钇铁石榴石铁氧体,考察Dy^(3+)和Ca^(2+)-Ge^(4+)取代对材料显微结构、饱和磁化强度、铁磁共振线宽、自旋波线宽、电阻率等性能的影响。研究表明,Dy^(3+)取代24c位的Y^(3+),对样品显微结构、饱和磁化强度、电阻率和介电损耗无明显影响。随着Dy^(3+)取代量的增加,自旋波线宽从8.9 Oe提高到28.5 Oe。为了降低材料的损耗,采用适量的Ca^(2+)-Ge^(4+)取代24c位的Y^(3+)和24d位的Fe^(3+),铁磁共振线宽从162 Oe减小到102 Oe,自旋波线宽从15.3 Oe增大到22.5 Oe。此外,Ca^(2+)-Ge^(4+)取代对石榴石铁氧体的介电损耗影响不大,使其保持良好的介电性能。

Gd^(3+)取代及十二面体空位对石榴石铁氧体高功率低损耗特性的影响

采用传统陶瓷工艺制备足量和缺量Gd^(3+)取代的钇铁石榴石铁氧体,研究通过缺量Gd^(3+)取代在十二面体位(24c)引入空位对材料显微结构、饱和磁化强度、铁磁共振线宽、自旋波线宽、居里温度、电阻率等性能的影响。研究表明,24c空位可促进了烧结阶段的致密化过程和晶粒生长。通过适量引入24c空位,铁磁共振线宽从154 Oe减小到64 Oe,自旋波线宽从9.7 Oe提高到24.4 Oe。空位的存在还增强了16a位与24d位Fe^(3+)之间的超交换作用,提高了材料的居里温度。另外,空位对铁氧体材料电阻率影响不大,使其具备优异的介电性能。

Gd^(3+)和In^(3+)联合取代对石榴石铁氧体高功率低损耗特性的影响

采用传统陶瓷工艺制备Gd^(3+)和In^(3+)取代的钇铁石榴石铁氧体,研究Gd^(3+)和In^(3+)取代对材料显微结构、饱和磁化强度、铁磁共振线宽、自旋波线宽、电阻率等性能的影响。研究表明,Gd^(3+)取代24c位的Y^(3+),对样品显微结构、居里温度和电阻率无明显影响。随着Gd^(3+)取代量的增加,自旋波线宽从9.7 Oe提高到21.7 Oe。为了降低石榴石铁氧体损耗,采用适量的In^(3+)取代16a和24d位的Fe^(3+),铁磁共振线宽从198 Oe减小到95 Oe。此外,In^(3+)取代对石榴石铁氧体的电阻率、介电常数和介电损耗影响不大,使其保持良好的介电性能。

Sn^(4+)-Cu^(2+)共掺杂对YIG陶瓷结构和磁性能的影响

采用固相反应法制备了Sn^(^(4+))-Cu^(2+)共掺杂的钇铁石榴石铁氧体Y_(3)Fe_(5-2x)Cu_(x)Sn_(x)O_(12)(x=0,0.05,0.10,0.15)陶瓷。利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、振动样品磁强计等仪器探究了Sn^(^(4+))-Cu^(2+)离子掺杂浓度对于钇铁石榴石微观形貌、晶体结构、饱和磁化强度以及铁磁共振线宽等方面的综合影响。结果表明,Sn^(^(4+))-Cu^(2+)离子有效进入八面体a位,促进晶粒的生长并获得致密的显微结构;提升激活能,降低氧空位浓度;当掺杂量为x=0.10时,YIG陶瓷的饱和磁化强度具有最大值29.29 emu/g,铁磁共振线宽具有最低值29Oe,优异的电磁特性使其可望在微波器件获得应用。

低温烧结YIG多晶铁氧体的研究现状

综述了目前YIG(Y3Fe5O12)多晶铁氧体材料在低温烧结方面的研究现状。总结了Cu、Ca、V、Bi等离子取代及TiO2、B2O3添加剂对YIG显微结构及磁性能的影响,探讨了用sol-gel法、共沉淀法及机械化学法制备的YIG超细粉料在低温烧结中的作用以及新型烧结工艺的应用。阐述了其未来的研究方向。

YIG石榴石磁光薄膜材料的最新进展

介绍了YIG磁光薄膜材料的研究发展趋势以及薄膜材料的制备方法,指出薄膜制备方法对薄膜的性能有很大的影响。且Ce∶YIG磁光薄膜的研究代表了此类薄膜的研究方向。

微波大功率稀土复合石榴石铁氧体的研究

报道了用稀土元素Gd,Dy和金属元素Al,Mn等按适当比例部分置换Y,Fe制备钇钆镝复合石榴石铁氧体((YGdDy)IG)的研制方案和实验结果。实验结果表明,该种材料除具有优良的旋磁特性外,还兼备承受高平均功率和高峰值功率的性能。其主要特性参数为:4πMs依实用需要可在48～96mT内选择,且具有甚高的温度稳定度:在0～160℃范围内Ms的温度系数αM≤2.8×10-4℃-1;电阻率ρ高达1013Ω·m,介电损耗tanδe≤4×10-4;居里温度TC≥500K;共振线宽ΔH=3.4～6.4kA·m-1;门阈场Hcrit适用于MW级脉冲功率。该种铁氧体可用作甚高频及微波低频段、超大功率的环行器和变极化器等微波器件。

微波铁氧体材料及其应用

总结和评述了近年来国际国内微波铁氧体材料及其应用研究发展动态。特别是随着材料制备技术与电子通信技术的集成化、高频与宽频化以及MMIC集成电路工艺的快速发展,作为现代通信与军事系统中的关键元器件,新结构体系的微波铁氧体材料在米波-毫米波段领域的应用也得到不断的更新。设计与制备出可用于各频带的超小型化、高性能和超宽带高性能器件的新结构新体系铁氧体材料是微波铁氧体材料的开发研究方向。

掺ZBS玻璃低温烧结YIG铁氧体及其磁性能研究

采用普通陶瓷工艺,分别制备了不同ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃掺量的Y3Fe5O12(YIG)和Y1.05Bi0.75Ca1.2Fe4.4V0.6O12(YBiCaVIG)铁氧体样品。分析了样品的物相组成、显微结构及磁性能。结果表明,ZBS玻璃能有效地降低YIG和YBiCaVIG陶瓷的烧结温度,当w(ZBS)=10%时,其烧结温度可分别降低到1 280℃和950℃,但XRD显示烧结体中分别出现少量SiO2和YFeO3(YIP)杂相,SEM显示样品的晶粒大小约2～4μm,气孔率偏高。添加ZBS玻璃后材料的饱和磁化强度4πMs下降,铁磁共振线宽ΔH增大,但由于烧结体晶粒较细,自旋波线宽ΔHk较大,可作为YIG大功率材料使用。

Ce∶YIG粉体的制备及性能研究

本实验采用共沉淀法制备Ce∶YIG粉体。通过对反应体系的pH值的研究,确定了反应的最佳pH值范围为8～9,得到了颗粒分布均匀的粉体。经电子探针微区分析,粉体的组分与实验设计的配方相吻合。粉体在不同的温度条件下进行烧结实验,经XRD分析证实,YIG的成相温度在650℃附近。可以认为,用共沉淀法制备的Ce∶YIG粉体化学活性好,烧结温度低。

一种优良旋磁特性的钇钆复合石榴石铁氧体

报道了含稀土量少的掺Ca、V、In、Mn的钇钆复合石榴石的制备。探讨了替代材料中铁位上锰的掺入对材料特性的影响。结果表明 :锰掺入后的材料具有YIG相同的结构 ,并具有良好的旋磁性质。该材料适用于制备磁隔离器。

溶胶-凝胶法制备钇铁石榴石(YIG)研究

以柠檬酸为络合剂、用溶胶-凝胶法制备了钇铁石榴石Y3Fe5O12(YIG)材料。XRD分析表明生成石榴石相的固相反应在700℃左右开始,至900℃基本上完成,比普通陶瓷工艺提前100℃。预烧料比饱和磁化强度σsp以及相对磁化强度σsp/σss(σss为烧结样品比饱和磁化强度)数据与XRD结果相符。收缩率数据表明,材料致密化滞后于固相反应400℃以上。粉料粒度随热处理温度增高(700℃～950℃)而增大(13～60nm)。给出了材料的烧结特性(密度、气孔率、收缩率)及SEM照片。讨论了铁磁共振线宽△H和自旋波线宽△Hk随烧结温度的变化。在最佳烧结温度1240℃下获得的△H为4.46kA/m(56Oe),△Hk为0.33kA/m(4.1Oe)。这个△Hk值为一般YIG材料△Hk的2倍。这里的烧结温度比普通陶瓷工艺的YIG材料低了200℃。

高温度稳定度和低损耗的稀土钇钆复合石榴石微波材料的研究

扼要阐明了研制复合稀土石榴石型铁氧体材料的基本依据 ,着重对高温度稳定性和低损耗的稀土钇钆复合石榴石铁氧体的制备进行实验研探。结果表明 ,用Gd和多种金属元素In ,Al ,Mn按不同成分比例置换的钇钆复合石榴石具有优良的旋磁性能 ,例如 ,饱和磁化场 4πMs可在很低的 3 2～ 5 2mT内变化 ,且具有甚高的温度稳定度 ;由于 3个次晶格中均为多种三价正离子占据 ,其电阻率可高达 10 1 1 Ω·cm ,介电损耗tgδe可低于 4× 10 - 5;铁磁共振线宽也很窄 ,并可通过改变Gd对Y的置换量在 3 .18～ 6.3 7kA·m- 1 范围内选取 ,等等。该种材料特别实用于制作微波L波段和较低场工作条件下高品位的微波器件。

Bi:YIG纳米薄膜的磁光特性(英文)

用射频磁控溅射和快速退火方法制备了纳米量级的Bi:YIG薄膜,研究了薄膜的磁光特性。当晶粒尺寸从150nm 降到80nm时,透射率和Faraday角的值分别从75%和3.6°变成了80%和4.0°。结果表明:高的透射率和大Faraday角可以在晶粒尺寸为纳米量级的薄膜中共存。

微波铁氧体材料的晶粒细化

给出了砂磨和热压 YIG的实验结果以及快速烧结和热等静压 YGd IGs的实验结果 ,并进行了分析讨论。获得了晶粒尺寸为 2μm的 YIG热压材料 ,其ΔHk为 0 .7～ 0 .4k A/m,ΔH为 2 .8～ 3.9k A/m。

掺杂稀土离子的BiY_2Fe_5O_(12)结构与磁性

采用溶胶-凝胶法制备了GdxBiY2-xFe5O12(x=0,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8)纳米晶粉体系列样品.利用DTA,TGA,XRD,TEM,IR和VSM等方法对材料的制备过程和产物进行分析.结果表明,Gd的掺入并未改变BiY2Fe5O12的石榴石结构.讨论了Gd离子掺入BiYIG铁氧体的粒径、形貌及磁性规律.