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掺杂稀土离子对Z型六角铁氧体微结构和磁性能的影响

2012-03-09余利华冯则坤黄爱萍

武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2012年4期

余利华 姚 静 冯则坤 黄爱萍

(武汉理工大学理学院1) 武汉 430063) (烽火科技集团2) 武汉 430074)

(华中科技大学电子科学与技术系3) 武汉 430074) (江门市粉末冶金厂有限公司材料开发中心4) 江门 529030)

Co2Z铁氧体在高频下具有初始磁导率高、介电损耗低、截止频率高和热稳定性好等优良的软磁性能,因此在高频抗电磁干扰EMI元件中具有较好的应用前景[1-3].目前,Co2Z六角软磁铁氧体材料在低温烧结片式电感材料及高频软磁材料应用研究中显示出一些独特优势[4-5].研究表明,通过材料掺杂改性、晶粒细化及降低烧结温度等措施都能有效提高六角铁氧体材料的磁性能[6].通过掺杂改性的方式提高Co2Z铁氧体材料的初始磁导率,通常从2个方面考虑:(1)提高材料的饱和磁化强度Ms;(2)降低磁晶各向异性常数.本文通过提高饱和磁化强度Ms的方式来提高样品的初始磁导率.利用磁性离子取代Fe3+离子来调控Co2Z六角铁氧体材料高频磁性能.通过磁性离子对Fe3+离子的取代提高材料晶胞的分子磁矩,从而提高软磁铁氧体材料的饱和磁化强度Ms,使软磁铁氧体材料初始磁导率增大[7-8].稀土离子是一种典型的磁性离子,本文选Sm3+,Nd3+,Gd3+三种稀土离子作为取代Fe3+离子的掺杂离子.因为Sm3+,Nd3+,Gd3+三种离子位于周期表中第三副族,它们与Fe3+离子价态相同,离子半径接近(Sm3+离子为0.97°A,Nd3+离子为0.99°A,Gd3+离子为0.97°A,Fe3+离子为0.64°A),存在替代Fe3+离子的可能.而且微量稀土离子掺杂能起到促进铁氧体材料晶粒生长的作用.本中将研究Sm3+,Nd3+,Gd3+3种不同稀土离子的掺杂对……

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