钡铁氧体粒子反磁化研究

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纳米钡铁氧体

纳米钡铁氧体1. 概述纳米钡铁氧体（BaFe12O19），又称为巴氏钡铁氧体，是一种重要的磁性材料。

它是由钡离子（Ba2+）和氧离子（O2-）构成的基体中嵌入了铁离子（Fe3+）而形成的化合物。

纳米钡铁氧体在磁性材料、电子器件、储能、通信等领域具有广泛的应用前景。

2. 特性2.1 磁性纳米钡铁氧体具有优异的磁性能。

它是一种具有高矫顽力和高磁能积的硬磁材料，常用于制备永磁体和磁记录材料。

其具有较高的居里温度，可在较高温度下保持稳定的磁性能。

此外，纳米钡铁氧体还具有低磁滞、高抗磁腐蚀和较低的磁损耗等优点。

2.2 结构纳米钡铁氧体的晶体结构属于六方晶系，空间群P63/mmc，晶胞参数a≈5.89 Å，c≈23.17 Å。

它是由六方最密堆积的氧离子层和随机排列的钡离子和铁离子构成的。

铁离子分布在氧离子的八面体和正二十面体的空隙中，形成了Fe3+O6八面体和Fe3+O6正二十面体的结构单元。

2.3 合成方法纳米钡铁氧体的制备方法主要包括溶胶-凝胶法、化学共沉淀法、水热法、溶剂热法等。

其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法。

通常将钡盐和铁盐在溶剂中混合，经过水解反应和热处理得到纳米级的钡铁氧体颗粒。

这种方法具有成本低、操作简便、制备工艺可控性好等优点。

3. 应用领域3.1 磁性材料纳米钡铁氧体在磁性材料领域有广泛应用。

由于其优异的磁性能，可用于制备永磁体、磁记录材料和电感器件等。

纳米钡铁氧体具有较高的居里温度和矫顽力，能够在高温和强磁场条件下保持稳定的磁性能。

3.2 电子器件纳米钡铁氧体在电子器件领域有重要应用。

它可以用于制备射频滤波器、微波器件和磁存储器等。

纳米钡铁氧体具有高磁导率和低磁损耗，能够在高频范围内有效地传输和处理信号。

3.3 储能纳米钡铁氧体在储能领域具有潜在的应用前景。

由于其高磁能积和低磁滞，可以用于制备高性能的能量储存材料。

纳米钡铁氧体还可以用于制备超级电容器和电动车的电池管理系统等。

离子替代M型Ba铁氧体的最新研究进展

２，１ｋ和４ｖ晶位。Ａ．Ｙａｇ３等采用氧化物法ａ２ｆＩｎ［］
氧体表现出很高的磁导率和很好的吸波特性，他们认为这种材料可能成为一种在频率为ＧＨｚ量级仍具有良好吸波性能的候选材料。ｚ．Ｈ．Ｈｕ［等ａ］６采用溶胶一胶法（ｏ—ｅ法）制备了Ｌ —ｎ替代凝ｓｌｌｇａＺ的ＢｌＬｅ１一Ｚ９（ ≤ ｘ０８铁氧体，ａａＦｌ６ｎＯｌ０一． ≤ ．）
摘要：六角晶系Ｍ型钡铁氧体（ａＢＯ・６ｅ（Ｆ２）是一种应用范围十分广泛的磁性材料。采用离子替代的
方法，可以根据不同的应用需要对其各种性能作调整，如今仍然是磁性材料研究的热门之一。本文综述了近年
以为二元替代提供可参考的资料。ＳＯｕ — ．ｎｎｎａＥ等采用自蔓延燃烧法（ＨＳ法）制备了ｕｋｄ］２Ｓ
基金项目：江省教育厅科研项目（ｏ８３５）浙Ｙ２０ｏ９５
作者简介：苏树兵（９６一，，徽桐城人，：副教授，ｍａｌ１７）男安博￡，Ｅｉ
ＲＥＣＯ魏Ｄｌ；菠ｌｌ｛《～
离子替代Ｍ型Ｂａ铁氧体的最新研究进展
苏树兵夏爱林。，
（．宁波工程学院１电子与信息工程学院，宁波３５１；２１０６．安徽工业大学材料科学与工程学院，马鞍山２３０）４０２

钆掺杂钡铁氧体的高通量制备及结构、电磁性能高通量表征

0　引言新材料发展长期受制于研发过程的低效、高成本和长周期制约，已经不能满足现代社会对材料科学的要求。

为了加快新材料的开发速度，基于材料基因组技术，高通量组合材料方法创新性地在一个芯片上集成了大量的样品点，后期通过结构和性能的高通量表征，对材料进行快速评价和筛选。

组合材料芯片法[1]是20世纪末项晓东博士在加州大学开发的一套材料高通量制备方法，以镀膜技术为基础，通过连续或分立掩模板控制基底上不同位置的膜层厚度以调节不同点的组分比。

三元组分样品只需要基底自转两次即可获得三元组合材料芯片，一块基底上获得105个样品点阵列，不同样品点具有不同的组成。

从而达到高通量制备的目的。

进而通过合适的热力学窗口实现三种组分膜层的充分反应，获得大量目标样品[2-4]。

在现代国防建设中，隐身技术是一种重要的高科技手段，其中微波吸收材料是关键材料，六角晶系钡铁氧体其自然共振频率高于尖晶石铁氧体1个数量级，这使得该类型材料涂层在微波段内有优良的吸波特性。

稀土掺杂钡铁氧体是改善电磁性能的常用方法之一，传统方法通过并行制备不同组分的样品，后续单独表征每个样品的结构与性能特征，以对稀土掺杂的影响进行判断。

由于稀土元素多为活泼金属，稀土掺杂磁铅石型六角铁氧体的合成过程受环境影响较大，常规方法在研究稀土掺杂磁铅石型六角铁氧体的组分结构和电磁性能影响规律时，由于一次只能制备一种组分样品，各样品制备工艺受环境变量影响。

采用组合材料方法可以在一个芯片上获得三种组分连续分布的稀土掺杂磁铅石型六角铁氧体，且在相同环境条件下制备获得，确保每个样品点只有组分这一唯一变量，不受环境变化影响。

获得可信度高的相图和电磁性能数据。

本论文通过采用离子束溅射组合材料芯片制备系统制备了Gd掺杂BaFe12O19组合材料芯片。

探索了组合材料芯片法在复杂金属氧化物成分-结构-电磁性能关系图绘制方面的应用。

1　制备1.1　制备系统离子束溅射组合材料芯片制备系统运行原理如图1所示，本系统由工艺腔、储靶腔、换靶腔、装片腔、样品过渡腔和回火腔组成，配备专门设计的钆掺杂钡铁氧体的高通量制备及结构、电磁性能高通量表征张艳鹏（中国建筑材料科学研究总院有限公司，北京　100024）摘要：采用离子束溅射组合材料芯片制备系统制备了稀土元素钆（Gd）掺杂钡铁氧体（BaFe12O19）的组合材料芯片，其中Gd-Ba-Fe三种成分含量梯度渐变。

铁氧体磁性材料的制备及研究进展

铁氧体磁性材料的制备及研究进展【摘要】铁氧体磁性材料是一类非常重要的无机功能材料,其应用涉及到电子、信息、航天航空、生物医学等领域.综述了铁氧体磁性材料的研究进展及其应用，分析了铁氧体磁性材料的制备方法,展望了研究和开发铁氧体磁性材料的新性能和新技术的应用前景.【关键词】铁氧体磁性材料；研究进展；制备铁氧体是一种非金属磁性材料,又称磁性陶瓷。

人类研究铁氧体是从20世纪30年代开始的,早期有日本、荷兰等国对铁氧体进行了系统的研究；在20世纪40年代开始有软磁铁氧体的商品问世;20世纪50年代是铁氧体蓬勃发展的时期。

1952年磁铅石硬磁铁氧体研制成功；1956年又在此晶系中开发出平面型的超高频铁氧体，同时发现了含稀土元素的石石型铁氧体，从而形成了尖晶石型、磁铅石型和石榴石型三大晶系铁氧体材料体系，应该说铁氧体的问世是强磁学和磁性材料发展史上的一个重要里程碑。

至今铁氧体磁性材料已在众多高技术领域得到了广泛的应用。

因此,有必要对铁氧体磁性陶瓷材料的研究动态进行总结以及对其发展进行展望。

1.铁氧体磁性材料的研究进展近年来，国内外学者在研究和改进磁性材料的同时,进行了卓有成效的新探索，其重点的研究和应用主要集中在以下几个方面.1。

1 铁氧体吸波材料由于科学技术的迅猛发展，在武器的隐身技术和电子计算机防信息泄露技术中，以及在生物学中的热效应方面，铁氧体作为吸波材料方面的应用尤为重要.铁氧体吸波材料通常分为尖晶石型铁氧体与六角晶系铁氧体两种类型,其中尖晶石型铁氧体应用历史最长,但尖晶石型铁氧体的电磁参数(介电常数和磁导率）都比较小,而且难以满足相对介单一铁氧体难以满足吸收频带宽、厚度薄和面密度小的要求,所以近年来研究者主要集中研究复合铁氧体材料以及纳米尺寸的铁氧体来控制其电磁参数[1］。

铁氧体纳米磁性材料作为微波的吸收体，纳米级的微粒材料的比表面积比常规粗粉大3～4个数量级,吸收率高，一方面，它能吸收空气中的游离的分子或介质中其他分子通过成键方式连接在一起,造成各向异性的改变.另一方面，在微波场中，活性原子及电子运动加剧,促使磁化，最终将电磁能转化为热能,从而增加吸收体的吸波能力。

改进的Preisach-DOK模型对钡铁氧体剩磁特性的研究

包括磁滞回线、剩磁回线、可逆曲线，分析了两种样品的剩磁特性．
磁记录介质的剩磁曲线及相关磁参数与高密度记录特性有着紧密的联系．与剩磁曲线有关的参数有：
１剩磁矫顽力（ｒ对应剩磁回线上Ｍｒ０的磁场．．Ｈ）．－－
２剩磁矫顽力方矩（）Ｓ＊表达式为：Ｓ。／．ｓ．ｒ的ｒ：Ｈ
多年，但其记录特性一直不高，已经不能满足当今社会的需要，因此需要寻找更高记录密度的介质．钡铁氧体被认为是具有高密度记录潜力的介质之一，Ｉ２Ｉｊ６所以很有必要对其晶体结构，磁性行为以及记录特性作必要的］４４ｓｌＩ９２７
理论研究．
本文采用改进的Ｐｅｓｃ－Ｋ模型，Ｌ通过模拟纵向钡铁硬磁盘及一Ｆ２３ｒｉｈＤＯａ５ｅｏ软盘的各种磁性行为，其中
（）１
其中，Ａ为与回线相切并过剩磁矫顽力Ｈ点的切线同直线Ｍ＝的交点到ＭｒｒＭｒ的距离，如图１剩磁矫顽力．方矩（ｒ）的值趋向于１Ｓ，说明剩磁回线在第二象限的磁化强度随磁场的变化而急剧变化．更重要的是，随着外场在移动介质之上及时的变化，大Ｓ＊ｒ值表示空问尖锐的磁化转变能被写入并保留在介质中，这对于磁记录介质
赵晶，薛芳，赵国晴
（邯郸学院物理与电子工程系，河北邯郸０６０）５０５
摘
要：利用改进的ＰｅａｈＤＯ模型模拟得到了纵向钡铁硬磁盘及，－Ｆ２３ｒｉｃ．Ｋｓ，ｅ０软盘的磁滞回线、剩磁回线、可逆曲
线，分析了两种样品的剩磁特性．研究发现钡铁氧体的矫顽力主要由磁晶各向异性决定，大于主要由形状各向异性决定

钡铁氧体纳米微粒的微结构与磁性能

ｖｂａｎｍｐｅｍａｎｔｍｅｒＶＭ）ａｔｄｃｄｔｓｄｅｍａｎｔｒｐｒｅｔｏｍｄｈｇｍｐｒｔｅ．ｉｒｔｇｓｌｉａｇｅｏｔ（Ｓｗｓｎｏｕｅｕｙｔｇｅｃｏｅｔｓｏａｉｈｔｅａｒｓｅｉｒｏｔｈｉｐｉａｒｎｅｕ
ｐｅｅｔｅｓｎｌｈｓｆｅｍａｎｔｐｕｉａｉｍｅａｅｒｔｔａｔｌｉｅｏｂｕ０ｍ．ｕｔｅｍｏｅｔｅｒｓｎｓｔｉｇｅｐａｅｏｇｅｏｌｍｂｔｂｒｕｈｘｆｒｉｗｉｌｒｃｅｓｚｆａｏｔｎｈｈｔｅｅｌｐｉ５Ｆｒｈｒｒ．ｈ
ｉｒｓｒｃｕｅａｒｈｌｇｆｔｓｐｅａｄｂｒｕｆｒｉｍｃｏｔｕｔｒｄｍｏｐｏｏｙｏｅａ－ｒｐｅａｉｍｅｒｔ．Ｔｈｅｕｔｎｉａｅａｅｐｅａｅａｌｎｈｒｅｅｒｓｌｉｄｃｔｄｔｔｔｒｐｄｓｍｐｅｓｈｈｒ
随温度的升高而降低，其居里温度约７０最后，探讨了纳米钡铁氧体颗粒间的相互作用，纳米钡铁氧体颗粒３Ｋ
问不存在交换耦合作用，而是以长程静磁相互作用为主，这对于提高垂直磁记录材料的信噪比是非常有益的。
关键词：钡铁氧体纳米微粒；微结构；磁性能；交换作用中图分类号：Ｔ７＋Ｍ２７．５文献标识码：Ａ文章编号：１０．８０２０）３０２．３０１３３（０７０．０７０

超声活化一固相合成法制备BaFe12O19及其磁性能的研究

要高。
全溶解于烧杯中，在强烈搅拌的条件下，缓慢滴人浓氨水溶液至Ｆｅ抖全部沉淀，静置陈化后，将上层悬浮的
杂质移除，清洗沉淀物使其沉淀溶液为中性；按一定比例往沉淀溶液中加入Ｂａ（ＯＨ）。・８ＨＯ。搅拌均匀后
沉淀法］、金属有机物水解法［７］、ｓｏｌ — ｇｅｌ法］、热解
图１为Ｂａ（ＯＨ）２／Ｆｅ（ＯＨ）。混合体的ＴＧ —ＤＴＡ曲线。
法Ｅ、柠檬酸法Ｅ、水热法［ “ ］、微乳液法ｌ１等。然而单一的合成方法已经无法满足材料的性能需求，越来
铁氧体微粉达到粒径细小且均匀，具有高饱和磁化强
３结果与分析
３．１超声活化Ｂａ（ｏＨ）。／Ｆｅ（ＯＨ）。固相合成反应
度、适当矫顽力等特点，一直是人们关注的焦点。近些年来，人们研发了很多制备方法ｌｃ］。例如，共
将一定量的ＦｅＣ１。・６Ｈ：Ｏ用适量的去离子水完
ｍ。／ｋｇ，矫顽力Ｈ一２．３ ×１０Ａ／ｍ，比剩余磁化强度
一
２８．３６４Ａ・ｍ／ｋｇ，其磁性能比一般固相合成的
关键词：超声活化一固相合成法；纳米铁酸钡；磁性能
中图分类号：０４８２文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ９７３１．２０１３．２４．０２５

自偏置钡铁氧体微带结环行器的研究

自偏置钡铁氧体微带结环行器的研究作者：何云谌贵辉来源：《电子世界》2012年第15期【摘要】本文采用HFSS微波仿真软件设计了中心频率在25GHz的微带结环行器，仿真结果表明，该环行器在中心频率附近的插损S12为2dB，隔离S21为20dB。

根据设计的结构参数，采用半导体工艺制作了微带结环行器，测试结果表明，该环行器在中心频率25.6GHz附近的插损S12为14.9dB，隔离S21为22.4dB，显示了初步的环行性能。

【关键词】微带环行器；厚膜；HFSS；自偏置1.前言铁氧体环行器是一种应用十分广泛的微波毫米波器件，它可以在通信和雷达系统中作为天线收发转换开关（双工器），分离输入和输出信号、入射波和反射波，也可以在微波传输和测试系统中作为隔离器使用。

而传统的微波环行器属于分立器件，难以和目前的微波电路集成，这就阻碍了微波器件向着平面化和集成化的方向发展[1]。

解决这一问题的关键是以薄膜或厚膜形式的铁氧体材料代替块体的铁氧体[2]。

在这样的背景下，美国海军实验室率先进行了制备可平面化和集成化的微波器件[3]。

钡铁氧体(BaFe12O19)永磁具有良好的化学稳定性、较高的饱和磁化强度(Ms)，是一种高内场旋磁材料[4，5]，利用该特性，钡铁氧体可应用于毫米波器件，如毫米波环行器、隔离器等，用该特性制备的毫米波器件，在没有外加磁场的作用下器件就能够工作，从而实现自偏置，这样就可以减小器件的体积和重量[6]。

因此，本文正是基于铁氧体环行器平面化的设计理念，采用BaM铁氧体厚膜来设计并制作自偏置的微带结环行器。

2.自偏置钡铁氧体微带结环行器设计设计流程是从环行器的环行条件出发计算出中心结的尺寸和结阻抗，然后再将环行器的结阻抗和标准的50Ω微带线在尽量宽的频率范围内匹配起来。

在设计的过程中最重要的设计参数就是中心结的半径和结阻抗。

由第一阶贝塞尔函数的第一个正根为：X1，1=（KR）1，1=1.84(1)其中，而，为张量磁导率中的非对角分量和对角分量，，为真空介电常数而为三氧化二铝基片和铁氧体的有效介电常数。

磁性物理学课后习题(宛德褔马兴隆)

磁性物理学课后习题（宛德褔马兴隆）第一章物质磁性概述1.1 在一小磁铁的垂直方向R处，测得它的磁场强度为H，试求这磁铁的次偶极矩j m和磁矩μm。

1.2 垂直板面方向磁化的大薄片磁性材料在去掉磁化场后，它的磁极化强度是1[Wb·m-2]，试计算板中心的退磁场H d等于多少？1.3 退磁因子N d与哪些因素有关? 试证处于均匀磁化的铁磁球形体的退磁因子N d=1/3。

设该球形铁磁体的磁化强度M在球表面面积元ds上可产生磁极dm，在球心有一单位磁极m1，它与dm的作用服从磁的库伦定律。

1.4设铁磁体为开有小缺口l1的圆环，其圆环轴线周长为l2，当沿圆环周均匀磁化时，该铁磁体磁化强度为M，试证在缺口处产生的退磁场H d为：H d=-l1l1+l2M第二章磁性起源2.1 试计算自由原子Fe、Co、Ni、Gd、Dy等的基态具有的原子磁矩μJ各为多少？2.2 为什么铁族元素有的有效玻尔磁子数n f的实验值与理论公式n f = g J[J(J+1)]1/2不符合而与公式n f = 2[S(S+1)]1/2较为一致？2.3 何谓轨道角动量冻结现象？2.4 证明g J = 1 + J(J+1)+S(S+1)-L(L+1)2J(J+1)第三章自发磁化理论3.1推导居里-外斯定律x=CT−T P，说明磁化率与温度的关系。

3.2铁（金属）原子的玻尔磁子数为 2.22，铁原子量为55.9，密度为7.86×103 [kg·m-3]，求出在0(K)下的饱和磁化强度。

3.3铁氧体的N型M s(T)曲线有什么特点？试比较抵消点温度T d和居里温度T c 的异同。

3.4 计算下列铁氧体的分子磁矩：Fe3O4, CuFe2O4, ZnFe2O4，CoFe2O4, NiFe2O4, BaFe12O19和GdFe5O123.5 自发磁化的物理本质是什么? 材料具有铁磁性的充要条件是什么?3.6超交换作用有哪些类型？为什么A-B类型作用最强？3.7 论述各类磁性χ-T的相互关系3.8设图示中的次晶格A-B间的交换作用小于B1-B2次晶格内的交换作用。

共沉淀法制备M-型钡铁氧体

蒸馏水中配成约３０Ｌ溶液并用超声波振荡１ｍｎ０ｍ０ｉ，
其中Ｔ１在使用前需要用有机溶剂溶解；将过量ｉＣ
—ＩＧＡＤＭＥＡＥＯＤＮＮＤｌ
ｂ，ｏＲｏｉ！，ｒｎｅｒｒ堡ｍ／ｃｄ￣￣ｉｇ辩
ＪＭ—６８（ｌ电子公司）型扫描电镜；Ｓ４０Ｅ本Ｊ一１振动样品磁强计（温外场强度ＭＤ３型室
８Ｏ）ｋｅ。
本文利用共沉淀法合成了Ｔ，ｎＣｉＭ，ｕ替代Ｆ ¨ ｅ的Ｍ・型钡铁氧体・ａｅ（ｉ５ｎｕ２１，ＢＦ８ＴｏＭＣ）Ｏ２并借助．
２２共沉淀法制备样品．
按照ＢＦ。（ｉＭＣ）Ｏ，ａｅＴｎｕ。的化学计量式配比
称取相应重量的ＣＣ２・Ｈ２ｕ１２Ｏ，ＦＣ３・Ｈ２ｅ１６Ｏ，ＢＣ２ａ１
・
２２ＨＯ，ＭＣ２４２ＴＣｎ１・ＨＯ，ｉ１；并按此顺序加入到
・
法等。近年来，利用其它磁性离子来替换三价铁离子的研究越来越多，在经过替代以后，型钡铁氧体Ｍ
的饱和磁化强度、矫顽力和比饱和剩余磁化强度都有
２２Ｍｎ１４２ＴＣ４ＮＣ；用药品均为分ＨＯ，Ｃ２・ＨＯ，ｉ１，ａ１所ｓ —４１ｘ — ０型箱式电阻炉控制箱；Ｄ２０Ｓ００电热真空干燥箱；
收稿日期：２００３０７— ３— ０
基金项目：黑龙江省自然科学基金资助项目（９２）Ａ９３；哈尔滨工程大学基础研究基金项目（Ｅｒａ）Ｈｔ０Ｚｒ￣作者简介：郭亚军（９３一）１６，男，哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院教授、博士生导师；主要从事材料、化学工程与工艺方面的研究。陈宏（９１，男，吉林人，哈尔滨工程大１８一）学材料科学与化学工程学院硕士研究生，２００５年开始从事吸波材料研究工作。

材料磁学性能实验报告

材料磁学性能实验报告学号：姓名：班级：一、叙述实验原理和实验方法实验目的：1．了解振动样品磁强计（VSM ）测量材料磁性能的测试方法。

2．测定材料的磁化曲线和磁滞曲线，了解饱和磁化强度、剩磁、矫顽力等磁参量。

实验原理：振动样品磁强计（VSM ）是一种磁性测量常用的仪器，在科研和生产中有着广泛的应用。

它是利用小尺寸样品在磁场中做微小振动，使临近线圈感应出电动势而进行磁性参数测量的系统。

与一般的感应法不同，VSM 不用对感应信号进行积分，从而避免了信号漂移。

另一个优点是磁矩测量灵敏度高，最高达到10-7emu ，对测量薄膜等弱磁信号更具优势。

如果一个小样品（可近似为一个磁偶极子）在原点沿Z 轴作微小振动，放在附近的一个小线圈（轴向与Z 轴平行）将产生感应电压：km t m G e g ==ωωδcos其中G 为线圈的几何因子，ω为振动频率，δ为振幅， m 为样品的磁矩，N 、A 为线圈的匝数和面积。

原则上，可以通过计算确定出g e 和m 之间的关系k ，从而由测量的电压得到样品的磁矩。

但这种计算很复杂，几乎是不可能进行的。

实际上是通过实验的方法确定比例系数k ，即通过测量已知磁矩为m 的样品的电压g e ，得到k =e g m ，这一过程称为定标。

定标过程中标样的具体参数（磁矩、体积、形状和位置等）越接近待测样品的情况，定标越准确。

永磁材料的全部技术参数都可以由VSM 测量得到。

永磁材料的技术参数（饱和磁化强度、剩磁、矫顽力和磁能积等）可以由磁化曲线和磁滞回线反映出来，如图1，温度特性可以由不同温度下的磁滞回线给出。

720200)5(43r x r z NA G -=μπ图4 永磁材料的磁化曲线和磁滞回线图二、描述实验过程1. 准备样品。

样品重量约30mg 左右，形状尽量呈圆形。

2. 将样品用胶水粘到样品杆上，并晾干一天或吹风机烘干使其固定良好。

3.将样品竖直固定于仪器固定杆上，将接头连接稳固，放入磁场中，开始测试。

稳恒磁场下水热法制备钡铁氧体

吉布斯自由能和洛仑兹力等很多新因素，从而影响产物形貌和性能，为高性能纳米钡铁氧体的制备提供新的思路．目前，已有不少有关磁场下化学沉积法制备纳米材料的报道，得到了一些全新的结果．Ｗａｇｎ等利用磁场下的溶液法制备出单晶Ｆ纳米线，ｅＯ这说明磁场能够诱导颗粒的生长，其对形貌起到一定的修饰作用．Ｈｕ等则在磁场作用下采用共沉积法制备ＦｅＯ，发现磁场下制得的Ｆ晶体的磁性能明显优于无磁场下制备的样品，并推断这是由于磁场改变了晶粒尺寸，提高了颗ｅＯ
Ｏ１６４文献标识码Ａ文章编号０５－７０２１）１０６０２１９（０１０－１－７００中图分类号
永磁材料由于不需要施加外部电能即可提供磁场，能源和资源的节约及智能控制等方面具有重在要意义，被广泛应用于计算机、讯、汽车和航天等领域．在各种永磁材料中，通钡铁氧体是应用最广及用量最大的磁性材料，主要特点是材料制备成本较低、剩磁大、矫顽力高及磁性能稳定．水热法是其制备纳米铁氧体的一种非常有效的方法，该法由于在水溶液中反应，粒子不团聚，制得的磁粉分散性和结晶性好，粒径分布较窄，产物纯度高，是目前进行钡铁氧体合成和应用研究的重要方法之一．Ｉ等采用ＢＣ・ＨＯ，ｅ１ＫＯ作为前驱体溶液，１０—２０℃水热条件下直接合成了粒Ｊｉａ１２ＦＣ和Ｎ在８６

固体物理学：第七章-第九节-反铁磁性

A代表自旋三重态(S=1，铁磁)，而b代表自旋单重态 (S=0，反铁磁)。他们的能量分别为（直接是Mn和O的格点能相加），两者能量相等：
超交换作用可以看做中介氧离子的电子参与的虚跃迁过程，并且导致动态交换。首先不考虑多体效应，计算电子通过氧离子在两个Mn格位间的有效单电子跃迁矩阵元，它对应于以下的跃迁过程：
初态
中间态
终态
上述过程的跃迁矩阵元为：称为电荷转移能，
由于跃迁是通过氧离子作为媒介完成的，跃迁的最后结果是氧离子的状态未发生变化，但是Mn离子之间确完成了一个跃迁，跃迁矩阵元为teff，这样计算三重态和单重态的电子跃迁图像简化为：
上述的零级基态能量是简并的，由于氧离子状态未变，所以可以不考虑氧离子的能量。
但是当0<T<TN时，计算表明随着温度升高，平行磁化率平滑地增加，在奈耳点：
下图是MnF2的实验结果
3. 超交换作用(superexchange)
过渡金属的盐类，比如MnO，磁性Mn离子中间存在氧离子，所以两个Mn相距较远，波函数不能重叠，因此海森堡的交换作用（直接交换）极其微弱。Kramers 提出磁性离子的交换作用可以通过中间的非磁性离子作为媒介而产生，称为超交换作用。
2. 反铁磁序
反铁磁体的定压比热容Cp在奈耳点出现反常，似乎表明反铁磁体在奈耳点有一个从磁有序到有序的二级相变。
X射线衍射表明，MnO具有NaCl结构，晶格参数 0.443纳米。但是慢中子衍射表明，在奈耳温度以上，两者衍射峰没什么区别。但是在奈耳温度以下，中子衍射出现了一些X射线没有的峰，此时得到的晶格常数为0.885纳米，相当于元胞扩大一倍。
变价、铁磁、金属
3种典型的反铁磁结构
区别在于中子具有自旋，它不但能检测晶体结构，还能检测磁结构。所以可以肯定在奈耳温度以下，相邻的Mn原子出现了反平行的磁矩，相当于两个Mn 原子不等价了，所以元胞扩大了一倍。

钡铁氧体合成方法总结及研究

１．２钡铁氧体的磁性能２．１．５金属有机物水解法Ｍ型磁铅石钡铁氧体具有高的单磁晶各向异性，高矫顽力，较高的金属有机物水解法以醇盐为原料，通过醇盐水解（在碱性溶液中，多饱和磁化强度，且有非常好的抗腐蚀、抗氧化及耐磨性能，磁导率、介电以氨水为介质），然后热处理沉淀物，即得超细粉末。ＭｉｙａｑａｗａＣｈｏｊｉ利常数高，可以用作微波吸收材料。垂直磁记录材料要求高信噪比，而信用乙酰基丙酮制得的金属有机物水解，合成出的钡铁氧体的平均粒径Ｏｎｏ，ｔＨｃ＝６２．７ｅｍｕ／ｇ。噪比又与材料颗粒间的变换作用紧密相关，这种交换作用在颗粒尺寸为６下降到纳米时较为常见，由于钡铁氧体是高电阻率的半导体，其颗粒间该法特点是从物质的溶液中直接分离合成所需的高纯度超微粉的相互作用机制和导体磁性材料不同，所以研究纳米钡铁氧体颗粒间末，粉末颗粒分布均匀，性能优异，而且组成与形状都易于控制。缺点是相互作用的性质和强度就显得非常必要。原料成本昂贵，金属有机物的制备困难，合成周期长。２．２比较和分析２．材料和方法２．１钡铁氧体的制备方法总之制备钡铁氧体纳米材料的方法众多，然而各种方法都有一定用化学共沉淀法合成的沉淀呈胶状难以过滤和洗涤。水由于钡铁氧体广泛用于永磁材料和垂直记录材料，因此，合成粒径的缺点。如：小，化学组成均匀，高性能的钡铁氧体超微粉末是目前磁性材料研究的热法较其他方法更容易推广，故有工业化生产的潜力，是目前制备钡铁主要方向。有关合成钡铁氧体超微粉末的方法很多，目前主要的方法氧体的主要方法之一。经过讨论分析通过水热法合成制备钡铁氧体时有：共沉淀法、水热结晶法、金属有机物水解法、玻璃结晶法、有机树脂首先合成Ｆｅ，Ｏ、Ｆｅ：Ｏ等铁氧体，然后由其来合成钡铁氧体。再用ｘ射法、溶胶一凝胶法和喷雾热解法等。线对样品结构进行表征，用红外对样品结构进行表征，用热重分析仪找出钡铁氧体的最佳反应温度。再用扫描电镜等仪器对合成样品的相貌２．１．１共沉淀法共沉淀法是利用金属离子与沉淀剂在溶液中进行共沉淀反应，制进行分析，最后用振动样品磁强计对样品进行性能测试。备前驱粉，经高温固相反应得到的最终产物。在Ｆｅ（ＯＨ）共沉淀反应工３．结论艺中，采用的是Ｆｅ直接和碱性溶液反应，得到的是Ｆｅ（０Ｈ），和Ｂａ（０Ｈ），钡铁氧体的制备方法主要有水热法、化学共沉淀法、微乳液法等，然后过滤、水洗得到胶状沉淀。经过比较发现使用水热法制备钡铁氧体有很多优点如粒子纯度高、分散性好、晶形好且可控制，生产成本低，合成所需温度低，便于操作。用２．１．２水热结晶法以分析纯的硝酸钡、九水合的硝酸铁为原料，按分子式化学计量比水热法制备的粉体一般无需烧结，这就可以避免在烧结过程中晶粒会称取两种原料，并溶于适量的蒸馏水，然后置于磁力搅拌器上搅拌均长大而且杂质容易混入等缺点。因此水热法合成钡铁氧体是理想的研具有重要的研究意义。匀。再配置一定浓度的分析纯的ＮａＯＨ溶液，缓慢滴有机树脂法

油相和水相的比例对反相微乳液法制备钡铁氧体磁学性能的影响

ｍａｎｔｃｐｏｅｔｓｏａｅ２９ａｅｓｕｉｄ，ａｄｔｅｅｆｃｓｏｉｔｒｎｅｅａｕｅｏｈｒｓａｌｅｐａｅａｄｇｅｉｒｐｒｉｆＢＦ１Ｏ１ｒｔｄｅｅｎｈｆｅｔｆｓｅｉｇｔｍｐｒｔｒｎｔｅｃｙｔｌｎｈｓｎｎｉｃｙｔｌｒｓａｒｈｌｇｒｎｌｚｄｍｏｐｏｏｙａｅａａｙｅ．Ｔｈｅｔｅｐｒｎａｏｄｔｎｉｏｔｉｅ．Ｗｈｎｔｅｖｌｍｅｒｔｆｔｅｏｌｈｓｅｂｓｘｅｉｍｅｔｌｃｎｉｏｂａｎｄｉｓｅｈｏｕａｉｏｈｉｐａｅｏａｄｗａｅｈｓｓ６：１，ｔｅｒｓｌｓｏｎｔｒｐａｅｉｈｅｕｔｆＴＥＭｈｗｈｔｈｒｉｉｅｏｈｒｃｒｏｓａｏｔ４ｎ；ａｔｒｆｒｇａｓｏｔａ：ｔｅｇａｎｓｚｆｔｅｐｅｕｓｒｉｂｕ０ｍｆｅｉｉｔｎ８００ ℃ ｆｒｔｏｒ，ｓｅｔｂｒｍｅｒｅｎｎｐｒｉｌｓａｅｏｔｉｅｏｗｏｈｕｓｈｅａｉｆｒｉａｏａｔｅｒｂａｎｄ，ｗｈｓｉｍｅｅｓａｅ５￣８ｎ，ｓｔｒｔｎｍａ — ｕｔｃｏｅｄａｔｒｒ００ｍａｕａｉｇｏ
ｎｔａｉ７４ｅ／，ｒｍｎｎｇｅｉｔｎｉ２．１ｍｕｇｏｒｉｔ２９ｎｙｔｒｓｏｐａｅｓｅｉｔｎｉ４．１ｍｕｇｅａｔｍａｎｔａｉ９０ｅ／，ｃｅｃｉｉ２０Ｏｅａｄｈｓｅｅｉｌｒａｉｚｏｓｚｏｓｖｙｓｓｏ

铁氧体磁性纳米微粒

铁氧体磁性纳米微粒Ξ余跃东(贵州教育学院化学系,贵州贵阳　550003)摘要:概述了铁氧铁磁性纳米微粒的一些基本知识,并就纳米颗粒型磁性材料的应用作了介绍。

关键词:铁氧体;磁性纳米微粒;磁性特征性质中图分类号:T Q13811 文献标识码:A 文章编号:1002—6983(2004)02-0065-04Development in magnetic ferrite nanoparticlesY U Y ue 2dong(Chemistry Department ,G uizhou Education C ollege ,G uiyang ,G uizhou 550003,China )Abstract :The knowledges about magnetic ferrite nanoparticles and the uses of magnetic ferrite nanoparticles in technology are introduced.K ey w ords :ferrite matrix ;magnetic nanoparticles ;magnetic properties 纳米磁性微粒一般是指尺寸在1nm 至10nm 之间的磁性粒子。

由于纳米磁性微粒具有独特的结构和磁性能,使它在航空、电子、信息、石油、冶金、化工、生物、医学和环保等领域都具有广泛的应用前景。

如用做磁记录材料、磁流体、隐身吸波材料、屏蔽材料、电磁巨阻材料、磁致冷技术关键材料和生物医学材料等方面。

由于其潜在的巨大经济效益,自20世纪80年代以来,它的研究与开发利用已逐渐成为世界各国材料研究的重点。

1　铁氧体[1]在磁性材料中,铁氧体是以Fe 2O 3为主要组元的复合氧化物强磁材料和磁有序材料。

目前在各类磁性材料中都有铁氧体的应用,其电阻率很高,可达1010Ω·m ,远远高于(108-1012倍)金属磁性材料。