多鐵性BaTiO3-BaFe12O19基復(fù)合陶瓷的磁電性能研究

多鐵性BaTiO3-BaFe12O19基復(fù)合陶瓷的磁電性能研究多鐵性BaTiO3-BaFe12O19基復(fù)合陶瓷的磁電性能研究

摘要：多鐵性材料是一類具有電子和磁性耦合特性的新型材料，其具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。本研究通過(guò)合成和表征多鐵性BaTiO3-BaFe12O19基復(fù)合陶瓷，探究其磁電性能以及相關(guān)機(jī)制。結(jié)果表明，復(fù)合陶瓷具有優(yōu)良的磁電性能，呈現(xiàn)出較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁介電性能。同時(shí)，通過(guò)分析磁電偶極矩等因素，揭示了多鐵性行為的來(lái)源。

關(guān)鍵詞：多鐵性；BaTiO3-BaFe12O19基復(fù)合陶瓷；磁電性能；磁感應(yīng)強(qiáng)度；磁介電性能

引言

多鐵性材料是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)之一，其在信息存儲(chǔ)、傳感器和能量轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。多鐵性材料能夠同時(shí)表現(xiàn)出磁性和電性的耦合特性，這種耦合效應(yīng)可通過(guò)磁電耦合實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)對(duì)電場(chǎng)和電場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)的控制，有望應(yīng)用于新型磁電器件的制備。

復(fù)合陶瓷是一類由兩種或多種不同成分組成的陶瓷材料，具有各自成分的特性，可將不同功能材料的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起。本研究選擇了BaTiO3和BaFe12O19兩種材料作為復(fù)合陶瓷的組分，希望通過(guò)組分之間的相互作用實(shí)現(xiàn)多鐵性。

實(shí)驗(yàn)方法

首先，按一定比例將BaTiO3和BaFe12O19兩種粉體混合，并進(jìn)行干燥處理。之后，將混合粉體放入高溫爐中進(jìn)行燒結(jié)處理，得到復(fù)合陶瓷樣品。接下來(lái)，利用X射線衍射儀（XRD）對(duì)樣品的結(jié)晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）觀察樣品的形貌和顯微結(jié)構(gòu)。

結(jié)果與討論

XRD結(jié)果顯示，復(fù)合陶瓷樣品中存在著BaTiO3和BaFe12O19兩種相。SEM結(jié)果表明，樣品的顆粒形貌均勻，呈現(xiàn)出典型的陶瓷結(jié)構(gòu)。

對(duì)復(fù)合陶瓷樣品進(jìn)行磁電性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其具有較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁介電性能。在外加磁場(chǎng)下，樣品的介電常數(shù)隨著磁場(chǎng)的增加而增大，呈現(xiàn)出明顯的磁電效應(yīng)。

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，樣品的多鐵性行為主要來(lái)源于BaTiO3和BaFe12O19之間的電子和磁性耦合效應(yīng)。BaTiO3表現(xiàn)出鐵電特性，其在外加電場(chǎng)下會(huì)發(fā)生極化，而BaFe12O19則具有磁性。當(dāng)外加電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)作用時(shí)，BaTiO3的極化方向會(huì)受到BaFe12O19的磁化方向的影響，從而實(shí)現(xiàn)磁電耦合效應(yīng)。

結(jié)論

通過(guò)合成和表征多鐵性BaTiO3-BaFe12O19基復(fù)合陶瓷，本研究發(fā)現(xiàn)該材料具有較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁介電性能。該復(fù)合陶瓷的磁電性能來(lái)自于BaTiO3和BaFe12O19之間的電子和磁性耦合效應(yīng)。該研究有助于對(duì)多鐵性材料的磁電特性和機(jī)制的深入理解，為該類材料在新型磁電器件的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

致謝

本研究受到XX基金的資助，對(duì)此表示衷心感謝。同時(shí)感謝實(shí)驗(yàn)室的支持和幫助。

本研究通過(guò)對(duì)BaTiO3-BaFe12O19復(fù)合陶瓷的合成和表征，發(fā)現(xiàn)該材料具有較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁介電性能。SEM結(jié)果顯示樣品呈現(xiàn)出典型的陶瓷結(jié)構(gòu)，顆粒形貌均勻。進(jìn)一步磁電性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)，樣品在外加磁場(chǎng)下的介電常數(shù)隨著磁場(chǎng)的增加而增大，呈現(xiàn)明顯的磁電效應(yīng)。分析發(fā)現(xiàn)，多鐵性行為主要源于BaTiO3和BaFe12O19之間的電子和磁性耦合效應(yīng)。BaTiO3表現(xiàn)出鐵電特性，在外加電場(chǎng)下發(fā)生極化，而BaFe12O19具有磁性。當(dāng)外加電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)作用時(shí)，BaTiO3的極化方向受到BaFe12O19的磁化