双钙钛矿Sr2FeMoO6及钙钛矿La0.6Sr0.4MnO3制备与微波性质的研究

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随着军事、信息技术的快速发展,隐身技术、电磁波污染等问题已经激起人们寻找宽频带、强吸收、低密度、高电阻的电磁吸波材料。据目前为止,3d的过渡族金属的纳米颗粒和有效的提高微波性质的“核壳”模型等系统已被研究,“核壳”的优点是由于绝缘壳层的存在提高了介电损耗、减少涡流损耗。然而,获得“核壳”结构通常是很复杂的。对此,寻找一种简单的方法合成类“核壳”结构的物质,同时这种物质具有很好的微波吸收性质。半金属性钙钛矿和其延伸的双氧化物A2BB’O6是自旋极化率达到100%的电子学材料,在输运、低场磁电阻效应等方面有很好的应用。本文利用在合成半金属性钙钛矿和双钙钛矿的过程中易形成缺陷的特点,研究作为功能材料的钙钛矿及双钙钛矿的微波吸收性能。为此利用溶胶凝胶法制备了具有反位缺陷和反位边界的纳米双钙钛矿Sr2FeMoO6系列样品,和易于形成Mn3+-Mn3+、Mn4+-Mn4+反铁磁耦合的La0.6Sr0.4MnO3系列样品。在研究Sr2FeMoO6方面,本文通过改变烧结时间,得到反相边界不同的样品,通过改变烧结的温度,得到反位缺陷及晶粒尺寸不同的样品,利用X-射线衍射仪测量样品的晶体结构图谱,由谢勒公式得样品的晶粒尺寸大小,利用Rietevld精修得到样品中的反位缺陷的大小,利用振动样品磁强计(VSM)测量样品在室温下的静态磁化曲线,得到样品的饱和磁化强度Ms随烧结温度变化的趋势,运用矢量网络分析仪,测量样品与介电材料的动态磁化情况,根据测得的复数磁导率和复数电导率,由线传输理论得样品的反射损耗,得到的结论有:(1)烧结时间不同的样品和同种介电材料混合后,测量反射损耗,得反射损耗与样品中的反相边界有关,反相边界增多,反射损耗增加。(2)同一样品与不同的介电材料混合,测量其反射损耗,得反射损耗与介电材料有关,当制备的样品与环氧树脂混合,反射损耗较好。(3)烧结温度不同的样品,与同种介电材料即环氧树脂混合,得样品的烧结温度为900℃时反射损耗的强度最大,在样品厚度为2.15mm,电磁波频率为8.5GHz时,反射损耗达到-49.5dB。烧结温度为950℃时,在样品厚度为3.0mm-1.5mm时,在频率范围5.3GHz-14.0GHz内,反射损耗均小于-10dB;而当吸收体厚度为3.0mm-1.5mm,在频率范围在5.7GHz-13.2GHz时,反射损耗小于-20dB。得到的结论是双钙钛矿在作为微波吸收的材料方面,有很好的应用前景。由以上的分析结果可得,样品中的反位缺陷、反位边界等形成的绝缘壳层,这个壳层使样品形成的类“核壳”结构模型对样品微波吸收性质有很大的影响。利用相同的方法,制备了La0.6Sr0.4MnO3纳米颗粒,由于样品中存在Mn3+-Mn3+、Mn4+-Mn4+的反铁磁耦合缺陷而观察到了很好的微波吸收性质。
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