m型钡铁氧体离子掺杂及低温烧结研究

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2、题名和副题名）李颉（作者姓名）指导教师张怀武教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别博士学科专业电子信息材料与元器件提交论文日期2015.09论文答辩日期2015.12学位授予单位和日期电子科技大学2015年12月答辩委员会主席朱建国教授博导评阅人王燕王兆宏刘颖力刘兴钊黎步银注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THESTUDYOFIONSUBSTITUTIONSANDLOWTEMPERATUREFIREDOFM-TYPEBARIUMFERRITEMATERIALSADoctorDissertationSubmittedtoUniversityofEl

3、ectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicInformationMaterialsandComponentsAuthor:LiJieAdvisor:Prof.ZhangHuaiwuSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证

4、书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着电子信息技术的发展，磁性材料特别是铁氧体材料的需求在不断的更新和提高，电子元器件的多样化、功能复杂

5、化和片式化的发展，要求铁氧体等电子材料具备更多样化的性能，更宽泛的应用范围以及更高的应用频率。M型钡铁氧体材料，是一种六角片状磁铅石结构的磁性材料，具有较高的矫顽力（理论值Hc=6900Oe），高饱和磁化强度（理论值Ms=72emu/g）以及高磁晶各向异性常数53（K1=3.3×10J/m）。做为传统的永磁铁氧体的代表性材料，M型钡铁氧体材料一直在该领域发挥着重要的作用。LTCC技术的出现，铁氧体永磁材料需求出现多样化，单一的M型钡铁氧体材料已经不能够满足工业化的需求，因此，对M型钡铁氧体材料的改性研究也成为了一个研究热点。本论文中针对M型钡铁氧体材料的需求，通过离子掺杂

6、改性路线，研究不同离子掺杂对M型钡铁氧体材料的结构和性能的影响，以获得一个宽泛的矫顽力以及可调磁晶各向异性场，宽范围的饱和磁化强度，高磁导率和高应用频率等目标。首先采用Sol-gel和固相烧结法制备纯相的M型钡铁氧体材料，并对其进行低温烧结实验研究，固相法制备的M型钡铁氧体材料在1200°C高温烧结6h成型，材料的饱和磁化强度Ms达到59.92emu/g，Hc最大值为4596Oe。低温烧结，掺杂3wt%的Bi2O3助烧剂，920°C烧结保温6h时，Ms达到55.42emu/g，Hc值为4212.1Oe。溶胶凝胶法制备的M型钡铁氧体材料，颗粒尺寸在1μm左右，最大Ms是48

7、.99emu/g，Hc为4290Oe。3+2+3+其次，通过La离子取代Ba，以及La-Co和La-Zn离子取代2-Fe离子等技术对M型钡铁氧体材料进行改性研究，并通过添加Bi2O3助烧剂对掺杂的材料进3+2+行低温烧结。La离子取代Ba离子Ba1-xLaxFe12O19样品，x=0.2时，饱和磁化强度最高；x从0.0增加到0.6，矫顽力逐渐增加。在La-Zn和La-Co离子掺杂M型钡铁氧体材料中，Ba(LaCo)xFe12-2xO19和Ba(LaZn)xFe12-2xO19，x=0.0~0.5，在La-Co掺杂M型BaFe1