低损耗石榴石铁氧体材料及其在环行器中的应用研究

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1、＇－＾ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩ．专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ？Ｉ？Ｉｙ．－－．．饰逐，一１＊＇？峨＇￡肝．！．：论文题目低损耗石溜石铁氧体材料及其在环行器中的应用妍究专业学位类别工程硕壬学号２０１２２２０３０６２４作者姓名张宁宁＿指导教师苏稱教授，独创

2、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ｙ？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；７＾１５年Ｓ月日挪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口或机构送交论文的复印

3、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Ｗ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＾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：著、………冻巧＿＿气＇＞曰期：抑年Ｖ月曰＾分类号密级注1UDC学位论文低损耗石榴石铁氧体材料及其在环行器中的应用研究（题名和副题名）张宁宁（作者姓名）指导教师苏桦教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工

4、程提交论文日期2015.03.25论文答辩日期2015.05.22学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月30日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONTHELOWLOSSOFYIGANDITSAPPLICATIONINCIRCULATORAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicandCommunicationEngineeringA

5、uthor:ZhangNingningAdvisor:Prof.SuHuaSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics摘要摘要钇铁石榴石铁氧体材料（YIG）是研究其他石榴石铁氧体材料的基础，且因其特有的旋磁特性以及优良的性能参数（窄线宽等）而被广泛地应用于不同频段的微波铁氧体器件当中。因此对钇铁石榴石铁氧体材料（YIG）进行改性研究成为了当今的主要课题之一。本文采用离子取代的方式，并通过固相烧结制备出了Y3Fe5-xSbxO12(x=0~0.4)、Y

6、3-xCaxFe5-xZrxO12(x=0~0.6)、Y3Fe5-2xZnxZrxO12(x=0~0.3)、Y3-xCaxFe5-xSnxO12(x=0~0.6)、Y3Fe5-2xZnxSnxO12(x=0~0.35)铁氧体材料，详细研究了离子取代量对钇铁石榴石铁氧体微观结构以及磁性能的影响。研究表明，Sb3+取代使得石榴石铁氧体材料的铁磁共振线宽增大，介电常数也在不断地增加。Ca2+Zr4+共取代，Zn2+Zr4+共取代、Ca2+Sn4+共取代、Zn2+、Sn4+共取代都可以降低材料的铁磁共振线宽，即降低材料的磁损

7、耗，四种取代分别在x=0.4，0.1，0.3，0.25时取得最小值，但是随着离子取代量的增加，含有Zr离子的取代可能会生成另相，Sn离子在实验中x取值范围内，取代离子都进入了晶格而随着离子取代量的增加，钇铁石榴石铁氧体的密度与饱和磁化强度等性能根据取代离子的不同而发生变化。本论文还研究制备出了1.4-1.6GHz的微带环行器，根据YIG材料的旋磁特性，并且运用铁氧体微带环行器的设计理论方法，设计出环行器的尺寸，运用HFSS软件进行仿真优化，最终得到最优尺寸结果，运用CAD制图，采用丝网印刷工艺制备出了环行器，并制备出

8、了一个测试夹具便于测试环行器的S参数。本文采用矢量网络分析仪测试环行器的S参数，确定了环行器的设计是可行的，也验证了本实验中制备的YIG材料的实用性。关键词：钇铁石榴石铁氧体，氧化物固相烧结，离子取代，铁磁共振线宽，微带环行器IABSTRACTABSTRACTTheresearchofYIGisthebasisofstudingothergar