利用EDTA的溶膠-凝膠法制備鋇鐵氧體薄膜及粉體.pdf

1、M型鋇鐵氧體(BaM)是一種具有六角晶體結(jié)構(gòu)的磁鉛石型鐵氧體，由于具有大的單軸磁晶各向異性場，較高的飽和磁化強(qiáng)度、矯頑力和磁能積，良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕性以及高頻時具有高的電阻率和介電常數(shù)，一直在微波通信領(lǐng)域和磁記錄方面有著重要的應(yīng)用。本文采用溶膠-凝膠(sol-gel)法，以乙二胺四乙酸(EDTA)為絡(luò)合劑制備了鋇鐵氧體薄膜和粉體。
　　薄膜方面，主要研究了EDTA含量、前驅(qū)液PH值、不同F(xiàn)e/Ba離子之比對于薄膜織構(gòu)、表面形

2、貌和磁性能的影響。結(jié)果表明當(dāng)前驅(qū)液中3+2+Fe/Ba之比為8:1時，可制得較好c軸取向、具有片狀六角結(jié)構(gòu)的純相BaM薄膜，當(dāng)3+2+Fe/Ba之比大于8時，不能得到純相的BaM薄膜。EDTA的量會影響薄膜的形貌，尤其是當(dāng)EDTA不足量時，由于膠體中存在大量的自由金屬離子，生成了許多點(diǎn)狀晶粒，當(dāng)EDTA與金屬離子之比為1:1時，薄膜的織構(gòu)最好。前驅(qū)液的PH值對薄膜的織構(gòu)影響不大。純相BaM薄膜具有顯著的各向異性,室溫下在面外方向的飽和磁

3、化強(qiáng)度Ms約為240 emu/cc，最大矯頑力Hc約為270 Oe，而在面內(nèi)方向薄膜幾乎顯示順磁性。薄膜與基片的外延關(guān)系為在面外方向[001]sapphire‖[001]BaM,而在面內(nèi)方向[110]sapphire‖[100]BaM。
　　粉體方面，當(dāng)前驅(qū)液中的3+2+Fe/Ba之比為8:1時，經(jīng)1000℃退火處理4小時，可以制得雜相較少且具有片狀六角結(jié)構(gòu)的M型鋇鐵氧體納米粉體，但由于交換耦合作用的存在使其比飽和磁化強(qiáng)度σ和矯頑