M相六角铁氧体的固相法与溶胶凝胶法制备及磁电性能

为探究BaFe_(10.2)Sc_(1.8)O_(19)样品在室温下的磁电耦合性能,使用固相法和溶胶-凝胶法制备BaFe_(10.2)Sc_(1.8)O_(19)样品。使用X射线衍射仪确定物相结构,样品均为单相多晶体,其空间群是P63/mmc。使用场发射扫描电镜观察表面形貌,固相法制备的样品成分分布不均匀,存在“富钪相”;溶胶凝胶法制备的样品的成分分布均匀,晶粒呈六角形貌,晶粒尺寸约3~5μm。分别对溶胶凝胶法和固相法制备的样品的磁性进行研究,结果表明,固相法在250 K左右发生相转变,室温下的磁滞迴线并未表现出磁电耦合的行为;而溶胶凝胶法制备的样品在330 K附近发生磁相变,结合此相变点上下温度的磁滞迴线的研究,表明该相变对应亚铁磁到锥形磁结构的变化。磁电容和磁化强度随磁场类似的变化关系表明,该锥形磁结构能够诱导铁电极化,这可以根据反DM相互作用来理解。