一种低磁矩、大功率复合稀土石榴石铁氧体的工艺和性能研究

为满足低场区几百兆赫的超大功率器件的性能要求,以钇铁石榴石铁氧体为基础,制备了一种低磁矩复合稀土石榴石铁氧体YGd CaVInIG,研究了少量Mn3+替代Fe3+和预烧温度、烧结温度对铁氧体性能和结构的影响。实验表明,以少量Mn3+替代Fe3+可以提高铁氧体电阻率,降低磁损耗和介电损耗。Mn3+掺入量以x为0.04～0.06比较合适,铁氧体最佳予烧温度为1050℃,最佳烧结温度1350～1380℃,保温5h,氧气中烧结,其性能为:4πMs=500±10%kA·m-1,ΔH=5.25～5.55kA·m-1,TC>180℃,tgδe≤0.5×10-5,这种材料适合微波低频段器件性能要求。X射线衍射分析指出,掺Mn3+的YGdCaVInIG铁氧体相变完全,呈单相复合石榴石铁氧体,空间群为I230,点阵常数1.25057～1.25101nm,单胞分子数n为7.75～7.80。