Ru掺杂的CoFe2O4和Co-Ru共掺杂的SrFe12O19性能研究

来源 :内蒙古大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chongai2009
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铁氧体磁性材料在生产、生活、军事、医疗当中,都扮演着举足轻重的角色,改变铁氧体材料的性能,可以让它们的发挥空间更广阔。本文选用被广泛用于铁氧体改性的离子掺杂作为改性方法,完成了以下内容:固相反应法合成了尖晶石结构的CoFe2-xRuxO4(x=0,0.1,0.3,0.5和0.7),测试了样品的X射线衍射光谱(XRD),傅里叶红外光谱(FT-IR),紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和磁滞回线。XRD结果表明样品的空间群为Fd-3m,结合FT-IR分析,Ru4+在尖晶石中占四面体A位。UV-Vis的结果显示禁带宽度从x=0时的1.42 eV逐渐减小到x=0.7时的1.08 eV,说明Ru4+掺杂在晶体中引入了杂质能级。室温下磁性结果表明,样品的饱和磁化强度Ms随Ru4+含量增加而减小,剩余磁化强度Mr、矩形比Mr/Ms和矫顽力Hc随x增加先增大后减小,在x=0.3时均为最大值。T=2 K下磁性结果表明,饱和磁化强度Ms在x=0.1时最大,为103.15emu/g,矫顽力在x=0.5时最大,为1541 Oe。用固相反应法合成了M型SrFe12-2xCoxRuxO19(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.1和1.3),空间群P63/mmc。随着x增加,晶胞参数a增加而c减小,Co2+-Ru4+共掺杂减小了c轴磁晶各向异性。结合FT-IR,推测了Co2+占八面体的2a和4f2位,Ru4+大部分占据四面体的4f1位,少部分占据八面体的2a和4f2位。UV-Vis的结果反映了样品的禁带宽度在x=0时为最大值1.64 eV。室温下的磁性测量结果表明,剩余磁化强度和矫顽力随着掺杂量x增加而减小,Co2+-Ru4+共掺杂减小了c轴磁晶各向异性,饱和磁化强度在x=0.3时最大,为69.32 emu/g。在0 GHz-18GHz,Co2+-Ru4+共掺杂使所有x>0.1的SrFe12-2xCoxRuxO19的吸波性能得到了提升。在x=0.3中,最低反射损耗RL为-57 dB,最佳厚度3.7 mm,带宽为5.4 GHz。在x=1.1中,RL<-10 dB覆盖的频率范围从3.90 GHz到大于18 GHz,带宽宽于14.10 GHz。SrFe12-2xCoxRuxO19表现出了作为吸波材料的良好潜力,为今后锶铁氧体改性微波吸收材料的研究提供了一定的借鉴作用。
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