具有多铁性的尖晶石型化合物的合成和性能研究

多铁性材料兼有铁电、铁磁等多种铁性，且不同铁性之间的耦合作用会产生磁电效应等新的性能，在存储器、传感器、换能器等高技术领域具有巨大的应用潜力，已成为当前国际材料研究领域的一个新的热点。但到目前为止,大多数已发现的单相多铁性材料的磁相变或者铁电相变温度远低于室温，这对于其应用前景是一个巨大的瓶颈。我们拟采用液相法来制备室温下具有铁电和铁磁性能的单相尖晶石型化合物; 通过掺杂不同价态的金属离子等手段,来改善尖晶石型化合物的多铁性能;研究实验条件、掺杂金属离子种类、掺杂量等对尖晶石化合物的组成、结构和磁学及电学性能的影响;研究材料的结构和性能的关系,为开发新的室温多铁性材料体系奠定实验和理论基础。

多铁性材料在存储器、传感器、换能器等高技术领域具有巨大的应用潜力。但到目前为止,大多数已发现的单相多铁性材料的磁相变或者铁电相变温度远低于室温，这对于其应用前景是一个巨大的瓶颈。本项目采用液相法合成了一种室温下具有铁磁和铁电性能的单相尖晶石型铁氧体，用粉末X衍射，透射电镜，扫描电镜，高分辨电镜和光电子能谱等研究了该材料的组成、形貌和微结构；考察了该化合物的室温磁性、铁电性能、随频率/温度/磁场变化的介电常数和介电损耗值及磁电耦合效应。以上面的尖晶石型铁氧体为基体，合成了一系列主族、过渡和稀土元素分别掺杂或共掺杂的尖晶石型化合物；研究了它们的组成、微结构、多铁性能以及结构和性能关系。为这类新的室温多铁性材料的潜在应用提供了实验和理论依据。