尖晶石型钴铁氧体的结构和磁性研究

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目前,信息化时代的快速发展,各个领域的科技产品创新和制造对磁性材料的性能方面提出了更高的要求。为了响应国家高质量发展的号召,研发性能更好的新型磁性材料势在必行。因此,在本文中,以提高材料性能为目标,研究了钴铁氧体及其掺杂化合物的结构和磁性能。主要研究了以下内容:1.使用标准陶瓷技术成功合成了一系列Co1-xMgxFe2O4(x=0.0、0.2、0.5、0.8和1.0)样品,并系统地研究了其晶体结构和相关的磁性能。通过对所有样品进行XRD表征,证实了其结构是具有空间群Fd-3m的纯尖晶石结构。与x=0相比,样品在x=0.8时获得了最低的损耗(Pcv)和较高的有效磁导率(μ’)。同时,在常温的条件下,饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)的值分别达到76.5 emu/g和184.7 Oe。2.在本工作中,所有Co Ga2-xFexO4(x=0.0,0.4,0.8,1.2,1.6)样品均使用高温固相法进行制备,并表征了制备样品的晶体结构以及磁性能。与x=0相比,掺杂样品在x=1.2时获得了较高的Ms=85 emu/g、Tc值、μ’值以及相对较低的Hc=180 Oe和Pcv值。此外,研究的MR/Ms值,指定为x=1.2的样品表现为多域结构,其它的被推断为材料为单域结构。3.在本文中,CoxMg0.2Zn0.8-xFe2O4(x=0.1,0.15,0.165,0.75,0.2)样品利用固相法被成功制备,探究了Co2+离子取代Mg0.2Zn0.8Fe2O4样品中的Zn2+离子,揭示不同钴浓度对材料晶体结构和磁性能的影响。在15 K和300 K温度的情况下,测试了所有样品的磁滞回线,观察到掺杂化合物的Ms随着钴离子掺杂浓度增加而增大,这归因于化合物系统中的超交换作用JAB逐渐增加。另外,还获得了其它的磁性能特性,即较宽范围的居里温度Tc和较低矫顽力Hc。
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