论文摘要：镍锌铁氧体为基的磁电复合材料的性能研究

摘要：随着现代科技的发展，铁磁性材料，铁电材料以及多铁性复合材料越来越受到人们的关注，它们也越来越多地被应用到现代科技领域中制备成各种器件。本文主要研究了不同镍锌摩尔比的铁氧体对材料的微观结构，磁性能以及电性能的影响。然后从铁氧体中选出合适的组分与锆钛酸铅进行复合，制备成磁电复合材料。最后用水热法制备的铁酸镍与钛酸钡的复合材料，并对它们的磁学性能以及电性能进行了研究。
用传统的固相法制备了Ni(1-x)ZnxFe2O4(x = 0-1)。在1150 °C-1250 °C的烧结温度范围获得了纯相尖晶石结构的铁氧体；随着锌含量逐渐增多，样品的晶粒尺寸是逐渐增大的，在实验中烧结的温度范围内，晶粒尺寸随着温度的升高而逐渐增大；在介电性能测试中，样品表现出了德拜弛豫现象；磁性居里温度随着锌含量的增多而逐渐减小，并且呈线性变化；样品的磁导率以及饱和磁化强度都随着锌的增多首先增大到一个最高值，随后又逐渐减小，然而矫顽力表现出了不同的规律，随着锌的增多，在1200 °C时，矫顽力的值先逐渐增大后又减小，与饱和磁化强度的变化相似，而在1250 °C时，矫顽力是逐渐减小的。
从已经制备出的镍锌铁氧体中我们选取了锌含量为63%的铁氧体Ni0.37Zn0.63Fe2O4与铁电体Pb(Zr0.52Ti0.48)O3进行复合，制备了 xNi0.37Zn0.63Fe2O4-(1-x)Pb(Zr0.52Ti0.48)O3磁电复合材料。从XRD图中可以看到，成功进行了两相复合，没有第三相的出现。从扫描电镜图中可以看到，铁氧体颗粒镶嵌PZT的晶粒周围。随着铁氧体含量的增多，样品的密度逐渐减小，介电常数逐渐减小，损耗逐渐增大，铁电居里温度逐渐升高，样品的磁导率逐渐增大，磁性居里温度也逐渐升高。
我们又采用水热法，以铁酸镍和钛酸钡的材料为原料，将前驱物放在一起，制备了尖晶石结构的铁酸镍（NiFe2O4）和钙钛矿结构的钛酸钡（BaTiO3）复合材料NiFe2O4- BaTiO3，利用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对样品的物相和形貌进行了分析。研究了复合样品的介电常数和磁导率随频率和温度的变化。结果表明：复合样品中的钛酸钡在烧结后由四方相转变成六角结构；生成六角结构的钛酸钡颗粒和类球状铁氧体颗粒；介电常数和磁导率随铁氧体含量的增
加逐渐增大，复合陶瓷的介电居里温度随铁氧体含量的增加向低温方向移动，磁性居里温度随铁氧体含量的增多向高温方向移动，逐渐接近铁氧体的居里温度。

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