Sm^(3+)掺杂对镍锌铁氧体电磁参数及吸波性能的影响

采用固相反应法成功制备了Sm^(3+)离子掺杂的NiZn铁氧体材料Ni_(0.2)SmxZn_(0.6−1.5x)Cu_(0.2)Fe_(2)O_(4)(x=0.00,0.05,0.10,0.15)。Sm^(3+)掺杂量对NiZn铁氧体的微观形貌和饱和磁化强度Ms产生明显影响,饱和磁化强度Ms随着Sm^(3+)掺杂量的增加而增大。实验结果表明,掺杂Sm^(3+)有效调控了NiZn铁氧体的电磁特性,当掺杂量为x=0.05时,NiZn铁氧体在低的频率下表现出最强的磁损耗和最优异的阻抗匹配,同时电磁衰减特性也得到明显提升,这极大增强了NiZn铁氧体对电磁波的吸收能力,显著拓宽了材料的有效吸波带宽,其最强反射损耗为−45 dB@4.5 mm,最大有效带宽为926 MHz@5 mm。

一步共烧法制备的异质MCT-NiZn复合基板

以Ni_(0.6)Zn_(0.4)Nd_(0.01)Sn_(0.01)Mn_(0.01)Fe_(1.95)O_(4)(NiZn)旋磁铁氧体材料为内芯、0.85(Mg_(0.7)Zn_(0.3))TiO_(3)-0.15Ca_(0.8)Sm_(0.4/3)TiO_(3)(MCT)微波陶瓷为外环,采用一步共烧法制备了环行器/隔离器用钛酸镁钙-镍锌MCT-NiZn异质复合基板。首先将NiZn粉料压制成圆柱体,作为复合基板的内芯;将MCT粉料压制成环形柱体,作为基板的外环,将内芯NiZn和外环MCT的生坯组装,并在特定温度下直接一步共烧,获得MCT-NiZn异质复合基板。研究了共烧温度对复合基板的相组成、微观组织、剪切强度的影响。此外,还研究了复合基板直接共烧结后过渡区的结构与性能。结果表明,NiZn-MCT复合基板之间发生了界面反应,在过渡区形成了新相Mg_(2)TiO_(4),复合基板的最佳共烧温度为1260℃。此外,复合材料具有高剪切强度,达到57.45 MPa。综上,采用一步共烧法制备MCT-NiZn复合基板是一种具有广阔应用前景的复合材料。

Cu^(2+)掺杂调控NiZn铁氧体的P波段吸波性能

目的研究离子掺杂对NiZn铁氧体电磁特性的影响,提高NiZn铁氧体的P波段吸波性能。方法以NiO、ZnO、Fe_(2)O_(3)、CuO等为原料,采用高温固相反应法,通过球磨、预烧、造粒以及烧结等工艺,制备Cu^(2+)掺杂的Ni_(0.22)Zn_(0.66)CuxMn_(0.04)Co_(0.08)–xFe_(2)O_(4)(x=0.04、0.05、0.06、0.07)铁氧体样品。通过XRD、VSM和SEM分别表征样品的晶格特征、磁学特性和微观形貌,利用阻抗分析仪对样品的电磁特性进行测量。结果Cu^(2+)掺杂量的增加引起NiZn铁氧体的A-B超交换作用减弱和磁晶各向异性降低,样品的Ms、Hc和Mr都呈现出减小的趋势。样品的复磁导率与其磁特性关系密切,随着Cu^(2+)的增加,实部μ’减小,而虚部μ"增大。此外,Cu^(2+)掺杂量的增加对Fe^(2+)与Fe^(3+)之间的电子迁移率产生影响,使得复介电常数实部ε’增大,而ε"增大的主要原因是Cu^(2+)掺杂量的增加导致铁氧体内部产生了晶格缺陷。Cu^(2+)的掺杂量对样品的P波段吸波性能影响显著,随着Cu^(2+)掺杂量的增加,NiZn铁氧体的阻抗匹配特性明显改善,电磁衰减能力显著提高,这进一步降低了样品的最佳吸波匹配厚度。掺杂量x=0.07的NiZn铁氧体样品,在厚度为6.6 mm时,实现了有效吸波带宽完全覆盖P波段。结论通过调节Cu^(2+)的掺杂量可以调控NiZn铁氧体的P波段吸波性能,增加Cu^(2+)掺杂量对于降低样品的P波段吸波匹配厚度有积极作用。

La、Co掺杂调控Sr-M六角铁氧体磁性能及高频铁磁共振线宽

本研究基于磁场成型技术制备了高矫顽力、高剩磁比的Sr-M六角铁氧体;研究了La、Co掺杂对Sr-M六角铁氧体饱和磁化强度、剩磁比、矫顽力等的影响;采用共面波导系统通过扫频方式测试不同La、Co掺杂Sr-M六角铁氧体的高频铁磁共振线宽,研究了样品的共振频率、各向异性场和铁磁共振线宽。研究表明,样品具有明显的各向异性且大于19 KOe,2 T下易磁化轴剩磁比都在0.88以上,饱和磁化强度和矫顽力随掺杂量的增加而增大;铁磁共振测试显示样品的共振频率、各向异性场随La、Co掺杂量的增加先升高后减小;样品的共振频率在62~66 GHz之间,当测试频率大于60 GHz,扫频的数据才会出现明显的铁磁共振线宽吸收峰,且高频铁磁共振线宽在1000 Oe以上。

低铁磁共振线宽BaFe_(12)O_(19)六角铁氧体的制备及其性能

本研究通过磁场成型技术制备高取向度、高剩磁比的BaFe_(12)O_(19)六角铁氧体;研究助烧剂对BaFe_(12)O_(19)六角铁氧体剩磁比、矫顽力、气孔率及铁磁共振线宽的影响;通过铁磁共振线宽测试,分析各向异性致宽、气孔致宽对铁磁共振线宽的贡献。测试结果表明,样品的最优剩磁比为0.87,铁磁共振线宽为220Oe。分析结果表明,铁磁共振线宽主要来源于气孔致宽,且磁场成型技术和助烧剂都有利于降低材料的铁磁共振线宽。

水热法制备PbS及其热电性能研究

采用水热法制备PbS粉末,然后通过放电等离子烧结(SPS)和冷压两种不同的工艺制备PbS块体.采用XRD、TEM和SEM对材料的相组成和微观结构进行分析,并使用激光导热仪和塞贝克系数/电阻测量系统对材料的热电性能进行测试.实验结果表明,在150℃和180℃水热合成的PbS粉末的形貌主要为树枝状和星形,晶粒具有分级的纳米结构,在180℃合成的PbS粉末具有更多的星形结构;采用SPS的样品因晶粒尺寸没有发生明显的增大,并且致密度较高,表现出较高的电导率以及较低的热导率,从而具有相对而言较为优异的热电性能.SPS样品的最大ZT值为0.29,比冷压样品高81%.

频率对微波铁氧体材料铁磁共振线宽的影响

在不同测试频率下采用不同测试方法测试了微波铁氧体材料的铁磁共振(FMR)线宽。结果发现,同一测试方法不同频率下样品的铁磁共振线宽随着测试频率的增高而增大;石榴石微波铁氧体材料无论采用谐振腔还是共面波导、无论多晶还是薄膜,线宽数据的Ka波段都是X波段的2倍左右;尖晶石Ni系铁氧体谐振腔Ka波段和X波段的线宽数据比是3.2~1.3,可见线宽比会根据材料结构类型和成分的不同而异。

水热法合成Ag2S/Bi2S3复合材料及其热电性能研究

采用水热合成法结合放电等离子烧结技术制备了Ag_2S/Bi_2S_3块体热电复合材料。采用XRD、SEM和TEM对合成粉末材料的相组成和微观形貌进行分析,闪光法和塞贝克系数/电阻测量系统测试复合块材的热电性能,系统地研究了Ag_2S的含量对Ag_2S/Bi_2S_3复合材料热电性能的影响。实验结果表明,水热法成功地合成了具有球形结构的Ag_2S/Bi_2S_3复合粉末;块体样品的塞贝克系数都为负,说明样品为n型半导体;适量的Ag_2S复合Bi_2S_3不仅有效地降低了材料的热导率,同时也提高了电导率;当Bi_2S_3与3%的Ag_2S复合时样品的热电优值(ZT值)最大,其在724K时的ZT值为0.23,为纯Bi_2S_3样品在该温度ZT值的2.3倍。

Ba-M型六角铁氧体的性能及自偏置环行器仿真设计

采用传统固相反应法结合磁场成型技术制备高取向的Ba-M型六角铁氧体。结合材料性能利用Ansoft HFSS仿真软件建立自偏置环行器三维电磁场模型,设计Ka波段自偏置环行器。实验结果表明,磁场成型铁氧体材料的取向度为0.7,剩磁比为0.88,各向异性场为18.3 kOe;高的各向异性场有望使材料在毫米波高频器件中得到应用。在56.4 GHz材料铁磁共振线宽为377 Oe,理论分析结果显示,铁磁共振线宽主要来源于气孔致宽。仿真结果表明,在32.9~35.8 GHz频率范围内,自偏置环行器的插入损耗小于0.89 dB,并表现出良好的环行性能。

水热合成BiCl_3/Bi_2S_3复合材料的热电性能（英文）

采用水热合成法制备了由纳米棒组成的微米级球形Bi_2S_3颗粒,然后通过放电等离子烧结技术(SPS)将不同摩尔比例的BiCl_3/Bi_2S_3复合粉末制备成块体。加入适量的BiCl_3不仅提高了Bi_2S_3样品的导电率,而且降低了其热导率。Bi_2S_3复合0.5mol%BiCl_3的样品在762 K电导率最大,达到45.1 S·cm^(-1),远高于此温度下纯Bi_2S_3样品的电导率(12.9 S·cm^(-1))。Bi_2S_3复合0.25mol%BiCl_3的样品在762 K时热导率最低,为0.31 W·m^(-1)·K^(-1),低于同一温度下纯Bi_2S_3的0.47 W·m^(-1)·K^(-1)。在762 K下,Bi_2S_3复合0.25mol%BiCl_3的样品获得最大ZT值(0.63),比纯Bi_2S_3样品(0.22)提高了大约2倍。