多铁材料SmFe1-xCrxO3陶瓷的介电特性及磁相变的研究

论文摘要

采用溶胶-凝胶法制备SmFe1-xCrxO3（x=0～0.3）样品,研究Cr3+掺杂对SmFeO3的晶体结构、介电特性及磁相变温度的影响。研究表明,所有样品的主衍射峰与SmFeO3标准图谱相吻合且具有良好的晶体结构,Cr3+掺杂使其晶胞体积收缩,导致主衍射峰向衍射角（θ）较大的方向移动。SmFeO3的介电常数（εr）随着掺杂量（x）的增加逐渐减小,介电损耗（tanδ）随着Cr3+的增加而增大,介电常数（εr）随频率（f）和掺杂量（x）的增加而逐渐减小的原因是由IBLC微观机制和偶极子取向极化机制两者共同作用的结果,其介电损耗主要是电导电流产生的损耗起主导作用,并发现SmFe1-xCrxO3的介电损耗峰随掺杂量的增加向高频方向迁移。SmFeO3的蜂腰状M-H随着Cr3+的掺杂而消失且磁性也有所减弱,其自旋重组相变温度(TSR)和反铁磁相变温度（TN）随着Cr3+的增加由原来的462,687 K降低到428和536 K。这主要是Cr3+掺杂使SmFeO3晶格发生畸变,形成Fe3+-O2--Cr3+磁交换作用,破坏了原有Fe3+-O2--Fe3+反铁磁有序排列,降低了其G型反铁磁结构的稳定性,在宏观上表现为其铁磁性的减弱和磁相变温度TSR和TN的降低,进一步探讨了Cr3+掺杂对SFO的介电性及铁磁性影响的微观机理,使其在自旋电子器件、磁制冷领域及磁性开关器件等方面的应用成为可能。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 宋桂林,方松科,童金山,吕世英,苏健,张娜

关键词: 介电特性,磁滞回线,自旋重组相变,反铁磁相变

来源: 功能材料 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

专业: 物理学

单位: 河南师范大学物理与材料科学学院河南省光伏材料重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(11504093),河南省基础和前沿技术研究资助项目(182300410261),河南省高等教育重点资助项目(18A140022),河南师范大学博士启动资助项目(qd16173)

分类号: O469

页码: 6066-6074

总页数: 9

文件大小: 3529K

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