錳氧化物Dy(Mn1-xFex)O3中的多鐵特性研究.pdf

1、多鐵性材料是指本身兼有鐵電性和鐵磁性（在某些材料中還有鐵彈性）的一種新型多功能材料。由于它能夠?qū)㈣F電性和鐵磁性各自優(yōu)勢集中于一身，因而在自旋電子學和高密度信息存儲等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文選擇其中具有典型代表性的DyMnO3作為研究對象，系統(tǒng)研究通過化學摻雜、調(diào)節(jié)溫度、磁場調(diào)控等方式對稀土錳氧化物的晶格結(jié)構(gòu)、磁性、鐵電性和介電性的影響，論文主要內(nèi)容分為以下幾個方面：
　　1.本文應(yīng)用傳統(tǒng)固相法成功制備了一系列DyMn1-xFe

2、xO3陶瓷材料。同時，對材料制備的工藝以及本論文中材料體系用到的測量技術(shù)作簡要介紹。
　　2.對Mn位Fe離子摻雜DyMnO3樣品的晶格結(jié)構(gòu)及其在穩(wěn)態(tài)場下的磁性做了詳細的研究。首先，X射線衍射表征以及Rietveld衍射結(jié)構(gòu)精修結(jié)果表明，F(xiàn)e離子摻雜使得樣品在 b方向發(fā)生了壓縮且 c方向發(fā)生了拉伸形變。其次，研究發(fā)現(xiàn) Fe離子的化學摻雜對Dy3+獨立自旋序，有著顯著的抑制作用。此外，F(xiàn)e離子摻雜濃度x=0.10時,其ZFC/FC曲

3、線約在T~30K發(fā)生明顯的分叉，并且約有800Oe矯頑力和1.7emu/g剩余磁化強度，這可以作為本文的一個新發(fā)現(xiàn)。
　　3.簡要敘述脈沖強磁場以及磁特性測量技術(shù)。其中，重點介紹磁化樣品測量桿中信號線圈、補償線圈的研制原理和磁場線圈轉(zhuǎn)化因子的標定方法。然后在脈沖強磁場下對DyMn1-xFexO3材料體系的磁性進行研究，首次證實樣品體系在高場下沒有新的磁相變生成。而且磁場強度高達μ0H~50T時，樣品的磁化強度都沒有達到飽和值，這說

4、明此材料體系存在顯著的自旋失措。
　　4.系統(tǒng)研究了DyMn1-xFexO3材料體系的鐵電性、介電性等物理特性。研究證實未摻雜DyMnO3樣品的低溫鐵電性以及三個相變溫度TN~40K、TC~19K和TDy~10K；鐵電性研究表明適量Fe離子摻雜和適當外加磁場可以顯著提高DyMnO3樣品低溫下的鐵電極化強度，證實樣品體系有著很強的磁電耦合特性；另外，介電性研究表明外加磁場有利于樣品體系介電性的增強，但是對樣品介電性的調(diào)控能力隨著Fe