微波辅助溶胶-凝胶法合成YMn03纳米粉体.pdf

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1、第11卷第2期纳米加工工艺V01_11No．22014年4月Nano—processingTechniqueApril2014微波辅助溶胶一凝胶法合成YMnO3纳米粉体杨承燕，王玺堂，马妍，王周福，刘浩，秦梦黎(武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地，湖北武汉430081)摘要：采用微波辅助溶胶一凝胶法制备了YMnO纳米粉体，利用fTIR和TG—DSC分析凝胶的组成及热分解过程，通过xRD、FSEM、TEM和磁性能测试对制得的纳米粉体进行表征，结果表明，YMnO粉体颗粒细小，尺寸分布较均匀，平均粒径小于100nm粉体在室温下表现为顺磁性特

2、征。关键词：YMnO3；微波辅助；溶胶一凝胶法；纳米粉体SynthesisofYMnO3Nano-powdersbyMicrowave-assistedSol-gelMethodYANGCheng—yah，WANGXi-tang，MAYan，WANGZhou-fu，LIUHao，QINMeng-li(TheStateKeyLaboratoryBreedingBaseofRefractoriesandCeramics，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081China)Abstract：YMn03

3、nano—powdersweresynthesizedbymicrowave—assistedsol-gelmethod．Thecompositionandthethermo—decomposingprocessofthegelwerestudiedbymeansofIRspectrumandTG—DSCanalysis．CharacterizedbyXRD，FSEMandTEM．Theresultsshowedthat，byusingmicrowave—assistedsol—gelmethod，nano—sizedYMnO3powde~couldb

4、esynthsizedunderlowercalcinedtemperatureinrelativelyshortertimecomparedwiththetraditionalsol—gelmethod．TheYMnO3powderspreparedbythemicrowave—assistedmethodowneduni~rmparticlesizesmallerthan100nm．ThemagnetichysteresisloopresuhshowedthatYMnO3nano-powdersexhibitedparamagneticcharac

5、teristicatroomtemperature．Keywords：YMnO3；microwave—assisted；s0l—gel；nano—powders分类号：TB34文献标识码：A文章编号：1812—1918(2014)02—0008—050引言铁性之间的耦合作用可以产生新的功能，大大拓宽了其应用范围，现已成为材料研究方面新的热多铁性材料集铁电性与铁磁性于一体，通过点之一【1】【21。六方YMnO，是目前备受关注的多铁收稿日期：2013-08—20性材料之一，在低温下同时存在铁电有序(T=914基金项目：国家自然科学基金项目(项目号51202

6、169)。纳K)和反铁磁有序(T=80K)E3J【4l。由于其具有很强的米矿物材料及应用教育部工程研究中心(中国地质大学)开放基金项目(项目号CUGNGM201208)磁电耦合效应，只有单一的极化轴，而不含Bi、8第2期纳米科技Vo1．11No．22014年4月Nanoscience&NanotechnologyApril2014Ph等易挥发元素，因此在新型存储器件方面具和透射电子显微镜(TEM，JEM一2100UHR，JEOL，有很好的应用前景[5161。13本)观察产物形貌。采用SQUID磁学测量系统近年来，研究者们多采用固相反应法和溶胶(MPMS

7、—XL～7，QuantumDesign，美国)对合成粉一凝胶法等合成YMnO粉体，其中采用固相反应体进行磁性能测试。法所需煅烧温度较高，得到粉体的颗粒尺寸较大，难以得到纳米级的粉体；溶胶一凝胶法合成的2结果与讨论粉体颗粒相对细小，但是传统的溶胶一凝胶法合成过程复杂，通常需在水浴条件下长时间加热，图1(a)为传统溶胶一凝胶法制得凝胶的红外使溶胶转化为凝胶，制备周期长[81。光谱图。由图可见，3434。21cm处强而宽的吸收微波辅助溶胶一凝胶法是将微波加热快速、峰是0一H伸缩振动吸收峰，1097．52cm和均匀的特点与溶胶一凝胶法的优势相结合的一种1138

8、．51em处吸收峰为c—O键伸缩振动形成的合成方法。该法不仅缩短了反应时问，提高了工吸收峰。在