尖晶石结构磁介电材料的研究进展
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尖晶石型陶瓷材料的结构,性质及应用探究摘要:分析了尖晶石的晶体结构,几种不同的类型以及其的性质,重点就尖晶石型陶瓷材料的介电、磁性能以及半导性质进行了阐述,并对其应用做了简单表述。
关键词:尖晶石型结构特征性质与应用1.序言从广义上讲,尖晶石是指所有属于尖晶石族的矿物,它们多是由熔融的岩浆侵入到不纯的灰岩或白云岩中,经过接触变质作用而形成,化学通式是AO·B2O3或AB2O4,其中,A 代表二价金属离子,例如镁、铁、镍、锌,B代表三价金属离子[1],例如铝、铁、铬、锰。
人们通常以B位离子来命名,如铝尖晶石、铁尖晶石、铬尖晶石。
而习惯于把铝镁尖晶石称为尖晶石。
2.尖晶石的晶体结构特征尖晶石的晶体结构属于七大晶系中的等轴晶系,六八面体晶类Oh-m3m(3L44L36L29PC)。
常呈八面体晶形,有时与菱形十二面体和立方体成聚形。
常依(111)为双晶面和接合面构成尖晶石律双晶。
基本结构是四面体与八面体层相间,四面体与八面体数之比为1:2。
氧原子为立方紧密堆积,即氧按ABC的顺序在垂直于(111)晶面的方向紧密堆积。
三价金属阳离子占据六次配位的八面体空隙,二价金属阳离子占据四次配位的四面体空隙。
这种结构称为正常尖晶石型结构。
若二价金属阳离子和半数三价金属阳离子占据八面体空隙,另半数三价金属阳离子占据四面体空隙,则构成反尖晶石型结构[1]。
如TiMg2O4,TiZn2O4,TiMn2O4。
除此之外还有混合型中间状态的存在。
最后使每个晶胞中的8/64的四面体间隙和16/32的八面体间隙被填充。
根据经验数据可将大部分二、三价离子的优先顺序排出:Zn2+,Cd2+,Ga2+,In3+,Mn2+,Fe3+,Mn3+,Fe2+,Mg2+,Cu2+,Co2+,Ti3+,Ni2+,Cr3+,越往前倾向于四面体填隙,反之则倾向于八面体填隙[2]。
尖晶石族矿物有很多种固溶体,这是因为尖晶石中类质同象替代现象很普遍,在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下,其中的组分可以被这组矿物中的其他组分大量的代替。
第52卷第9期表面技术2023年9月SURFACE TECHNOLOGY·1·研究综述SOFCs金属连接体表面改性Mn-Co尖晶石涂层研究现状张勇,李强,伍彩虹,符明君,马江,孙也泽谋(长安大学 材料科学与工程学院,西安 710064)摘要:Fe-Cr铁素体不锈钢是中低温固体氧化物燃料电池(SOFCs)的理想连接体材料,但其在高温有氧环境中表面易被氧化,且会引起阴极“Cr毒化”现象,致使电池工作效率降低。
Mn-Co尖晶石因其较高的高温导电性和抗氧化性,被广泛应用于连接体保护涂层以提高连接体的抗氧化性,并减少Cr的扩散。
但Mn-Co 尖晶石涂层在长期服役过程中仍存在Cr元素扩散导致Cr2O3过渡氧化层不断增厚、涂层导电性能下降的现象,研究发现通过对Mn-Co尖晶石涂层进行掺杂改性可有效改善上述问题。
本文结合近年来Mn-Co尖晶石涂层研究进展,简述了典型的Mn-Co尖晶石晶体结构及其导电机制,总结了改性元素在Mn-Co尖晶石中可能的掺杂位点及对尖晶石晶体结构的影响,重点阐述了稀土元素Y、La、Ce,以及过渡族元素Cu、Fe改性对Mn-Co尖晶石涂层抗氧化性、导电性、黏附性,以及热膨胀系数相容性的影响,详述了改性元素作用机理,总结对比了不同元素对Mn-Co尖晶石涂层改性的侧重点。
最后,对当前研究中Mn-Co尖晶石涂层存在的问题及今后改性Mn-Co尖晶石涂层的研究方向进行了展望。
关键词:固体氧化物燃料电池;Fe-Cr铁素体不锈钢;Mn-Co尖晶石涂层;改性机理;导电性;抗氧化性中图分类号:TG147 文献标识码:A 文章编号:1001-3660(2023)09-0001-09DOI:10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.09.001Research Progress of Modified Mn-Co Spinel Coatingof SOFCs Metal InterconnectZHANG Yong, LI Qiang, WU Cai-hong, FU Ming-jun, MA Jiang, SUN Ye-ze-mou(School of Material Science and Engineering, Chang'an University, Xi'an 710064, China)ABSTRACT: Fe-Cr ferrite stainless steel is an ideal material for the interconnects of low and medium temperature solid oxide fuel cells (SOFCs), but its surface is easily oxidized in the high temperature aerobic environment and can cause "Cr poisoning" of the cathode, resulting in the reduction of cell efficiency. Mn-Co spinel is widely used as protective coatings for the interconnects to improve the oxidation resistance of the interconnects and reduce the diffusion of Cr. However, in the long-term service process of the Mn-Co spinel coating, there is still a phenomenon that the diffusion of Cr element leads to the continuous thickening of the Cr2O3 transition oxide layer and the decrease of the electrical conductivity of the收稿日期:2022-05-31;修订日期:2022-09-08Received:2022-05-31;Revised:2022-09-08基金项目:陕西省科技计划(2020GY-278;2020ZDLGY12-07);国家自然科学基金(51301023);国家级大学生创新创业训练计划(S202110710094)Fund:Science and Technology Program of Shaanxi Province (2020GY-278;2020ZDLGY12-07); The Natural Science Foundation of China (51301023); The National College Student Innovation and Entrepreneurship Training Program ( S202110710094).引文格式:张勇, 李强, 伍彩虹, 等. SOFCs金属连接体表面改性Mn-Co尖晶石涂层研究现状[J]. 表面技术, 2023, 52(9): 1-9.ZHANG Yong, LI Qiang, WU Cai-hong, et al. Research Progress of Modified Mn-Co Spinel Coating of SOFCs Metal Interconnect[J]. Surface Technology, 2023, 52(9): 1-9.·2·表面技术 2023年9月coating. It is found that the above problems can be effectively improved by doping modification of Mn-Co spinel coatings.In this study, based on the research progress of Mn-Co spinel coating in recent years, the typical Mn-Co spinel crystal structure and its conduction mechanism were briefly described, and the possible doping sites of modified elements in Mn-Co spinel and their effects on the crystal structure of spinel were summarized. The effects of the modification of rare earth elements Y, La, Ce and transition group elements Cu and Fe on the oxidation resistance, electrical conductivity, adhesion and thermal expansion coefficient compatibility of Mn-Co spinel coatings were emphatically expounded, and the mechanism of modification elements was summarized. The focus of different elements on the modification of Mn-Co spinel coatings was summarized and compared. Finally, the problems existing in the Mn-Co spinel coating in the current research and the research direction of the modified Mn-Co spinel coating in the future were prospected.The doping of rare earth elements in the Mn-Co spinel coating can improve the denseness of the coating and reduce the thickness of the Cr2O3 transition oxide layer, thereby improving the electrical conductivity and oxidation resistance of the interconnects. In addition, the doping of rare earth elements in the coating can inhibit the formation of defects at the oxide/substrate interface and improve the bond strength between the coating and the substrate. Therefore, rare earth elements have a dramatic improvement on the oxidation resistance, electrical conductivity and adhesion of coating. Fe doping into Mn-Co spinel can make its coefficient of thermal expansion more compatible with the ferrite stainless steel substrate, but reduce the conductivity of the coating. Doping Cu in the coating can significantly enhance its electrical conductivity, and the Cu elements can stabilize the spinel crystal structure and prevent the structural transformation from causing large thermal stress caused by the structural transformation which leads to the cracking of the coating.In the current study, the results of the mechanism of Y, La and Ce in Mn-Co spinel coatings are roughly the same, but the mechanism of rare earth elements in Mn-Co spinel coatings lacks a clear understanding compared to Cu and Fe doped Mn-Co spinel coatings. Therefore, the construction of the theoretical model of rare earth doping is still the focus of research to be solved in the coming period of time. The mechanism of action of Cu and Fe doping in Mn-Co spinel coatings and the effect of coating properties become clearer, but Cu and Fe doping can only solve the electrical conductivity and coefficient of thermal expansion of the coatings, respectively. Therefore, the development of new modification means or new coating preparation processes to simultaneously improve the electrical conductivity and coefficient of thermal expansion matching of Mn-Co spinel coatings is also one of the difficulties to be overcome in the research.KEY WORDS: solid oxide fuel cells; Fe-Cr ferrite stainless steel; Mn-Co spinel coatings; modification mechanism;conductivity; oxidation resistance固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells,SOFCs)作为1种新型能量转换装置,具有能量转换效率高、污染小,以及燃料适应性强等优点,从而引起了广泛关注[1-2]。
fd3m空间群尖晶石型结构尖晶石是一种重要的晶体结构类型,具有广泛的应用领域。
其中,fd3m空间群尖晶石型结构是一种特殊的尖晶石结构,具有独特的物理和化学性质。
本文将对fd3m空间群尖晶石型结构进行详细的介绍和分析。
fd3m空间群尖晶石型结构是由四面体和八面体两种不同的离子组成的。
四面体位置上的离子通常是正离子,而八面体位置上的离子通常是负离子。
这种离子排列方式使得fd3m空间群尖晶石型结构具有良好的稳定性和热力学性质。
fd3m空间群尖晶石型结构中的正离子和负离子之间存在着离子键和共价键。
离子键是由正离子和负离子之间的电荷吸引力形成的,具有较强的化学键能。
共价键是由正离子和负离子之间的电子共享形成的,具有较弱的化学键能。
这种离子键和共价键的组合使得fd3m 空间群尖晶石型结构具有良好的导电性和热导性。
fd3m空间群尖晶石型结构具有高度的空间对称性和周期性。
在这种结构中,离子排列成紧密堆积的球形结构,形成了三维的晶格。
这种紧密堆积的结构使得fd3m空间群尖晶石型结构具有较高的密度和硬度。
fd3m空间群尖晶石型结构的化学式通常可以表示为AB2O4,其中A 表示四面体位置上的正离子,B表示八面体位置上的负离子,O表示氧离子。
在这种结构中,正离子和负离子之间存在着离子键和共价键。
正离子和负离子之间的离子键主要由正离子和负离子之间的电荷吸引力形成,而共价键主要由正离子和负离子之间的电子共享形成。
fd3m空间群尖晶石型结构具有广泛的应用领域。
在材料科学领域,尖晶石型材料被广泛用于制备陶瓷材料、催化剂和电池材料等。
在能源领域,尖晶石型材料被用于制备高效的光催化剂和燃料电池催化剂等。
在电子领域,尖晶石型材料被用于制备高性能的电子器件和磁性材料等。
fd3m空间群尖晶石型结构是一种重要的晶体结构类型,具有独特的物理和化学性质。
它的稳定性、导电性和热导性等性质使得它在材料科学、能源领域和电子领域等具有广泛的应用前景。
尖晶石材料的应用研究一、引言尖晶石材料是一种重要的功能材料之一,由于其具有优异的物理、化学、电学、光学等性质,被广泛地应用于诸多领域中。
本文将对尖晶石材料的应用进行深入研究和探讨。
二、尖晶石材料的基本概念尖晶石是一类矿物,化学式为AB2(XO4)4,其中A、B表示金属离子,X表示氧离子。
在实际应用中,尖晶石材料往往是指一种具有尖晶石结构的化合物,主要成分为氧化物和硅酸盐,如MgAl2O4、ZnAl2O4、MnFe2O4等。
尖晶石材料具有许多独特的性质,如高温稳定性、高硬度、高绝缘性、较好的导电性等,因此被广泛地应用于各行各业。
三、尖晶石材料在电子领域的应用尖晶石材料在电子领域中应用广泛,主要用于制造半导体器件、光电子器件、传感器等方面。
1、半导体器件尖晶石材料中的MgAl2O4具有良好的绝缘性能和高硬度,可用于制造高频功率电子器件中的绝缘材料。
此外,尖晶石材料还能用于制造LED器件中的n型GaN基底,可以提高器件的性能。
2、光电子器件尖晶石材料由于具有较高的折射率和较低的色散,被广泛应用于光电子器件中。
例如,ZnAl2O4可以作为发光材料,制造红外线LED和激光器,MgAl2O4可用于制造磷光材料,制造白光LED等。
3、传感器尖晶石材料的导电性能和化学稳定性都很好,可作为传感器中的电极、氧化物、电解质等材料。
例如,CuCr2O4被用于氧气传感器的电解质中,可以提高传感器的灵敏度和响应速度。
四、尖晶石材料在材料领域的应用尖晶石材料在材料领域中也有广泛的应用,在制造纤维增强塑料、复合材料、高温结构材料等方面都有所涉及。
1、纤维增强塑料尖晶石材料的硬度和耐热性能较好,因此可用于制造纤维增强塑料。
例如,MgAl2O4可以作为纤维增强材料,与热塑性树脂结合制成强度较高、耐热性能较好的复合材料。
2、复合材料尖晶石材料还具有较好的抗热膨胀性能和抗氧化性能,可用于制造高温结构复合材料。
例如,Al2O3/MgAl2O4复合材料可以用于制造高温氧化铝陶瓷,MnFe2O4/Al2O3复合材料可用于制造磁性陶瓷复合材料等。
摘要近年来,Co基尖晶石氧化物材料在诸多领域得到了广泛的应用。
实验上通过掺杂、结构和形貌设计、引入氧空位等手段大大提升了Co基尖晶石材料的性能。
然而,实验上对于性能提升的机制,往往难以给出清晰的物理解释,因此需要从材料微观角度深入研究其结构和电子结构等性质。
本文采用第一性原理计算方法,研究了Co基尖晶石材料的原子结构与电子结构特性,系统分析了它们对宏观性质产生影响的作用机理。
主要结论包括以下几个方面:1)我们发现高温下MCo2O4(M=Ni、Co、Mn)在考虑构型熵的贡献时,反尖晶石构型比正尖晶石构型更稳定,并且具有更高的电子电导率。
在反尖晶石结构MnCo2O4和NiCo2O4中,Mn与Ni的3d电子态贡献了其费米能级附近的能态。
从晶体场理论的角度看,处于八面体场中的Mn与Ni二重简并的e g轨道发生较弱的劈裂,劈裂后能级相近的两个轨道分别作为导带与价带。
所以MnCo2O4和NiCo2O4具有较好的导电性。
并且我们发现F掺杂与O空位能进一步提升MnCo2O4的导电性。
2)我们研究了基态上最稳定的正尖晶石NiCo2O4,发现在NiO4四面体中发生了姜-泰勒畸变,从而导致NiCo2O4由立方相转变为四方相,电子结构由金属性转变为半导体性。
由于Ni-d xz、Ni-d yz与O-2p轨道存在共价键的相互作用,因此导致姜-泰勒畸变,并且释放出0.84 eV(每化学式)的能量。
3)从理论上证明了P掺杂Co3O4时更倾向于替换Co原子而不是O原子。
P 在富氧环境中更易作为电子施主,这和Co在Co3O4中失电子的属性一致,而和O得电子属性相矛盾,这导致P掺杂O位在热力学上不稳定,并且P掺杂能有效的提高电导率。
这一研究结果,和主流实验文献中提出的P替换Co位的机理不同。
关键词:超级电容器; 尖晶石结构; 第一性原理计算; 电子结构AbstractIn recent years, Co-based spinel materials have been widely used in many fields. Experimentalist can improve the performance of Co-based spinel materials through doping, designing structural morphology, and creating oxygen vacancies. However, it is difficult from experiment itself to give a clear explanation to the underlying mechanism behind the improved performance, and thus it is necessary to study the structural and electronic structures of these materials from atomic level. In this thesis, we have studied the atomic and electronic structures of the Co-based spinel materials from first-principles calculations, and analyzed the microscopic mechanism behind the macroscopic properties systematically. The main conclusions are summarized below:1) We found that the inverse spinel configurations of MCo2O4 (M = Ni、Co、Mn)at higher temperatures is more stable than the spinel configurations with better electronic conductivity when the contribution of configurational entropy is considered. In the inverse spinel structures MnCo2O4 and NiCo2O4, the 3d orbitals of Mn and Ni atoms contribute the main part of the states near the Fermi level. From the crystal field theory, the double degenerate e g orbitals of Mn and Ni split slightly under the octahedral crystal field, and the resulting two orbitals, whose energy level separation is small, exhibit as conduction and valence bands of the system. As a result, MnCo2O4 and NiCo2O4 have better conductivity comparing with Co3O4.It is also found that F doping and O vacancies can further improve the conductivity of MnCo2O4.2) We studied the stable spinel NiCo2O4, and found that Jahn-Teller (J-T) distortion in the NiO4 tetrahedron caused the transformation of NiCo2O4 from cubic phase to tetragonal phase, and the electronic structure changes from metallic to semiconducting. Due to the covalent bonding interaction between Ni-d xz, Ni-d yz, and O-2p orbits, J-T distortion results in the energy release of 0.84 eV (per chemical formula).3) From energetic point of view, it is demonstrated that P atoms prefer to replace Co atoms, rather than O atoms in the P-doped Co3O4. P atoms are likely to act as an electron donor in an oxygen-rich environment, which is consistent with the electron-loss characteristics of Co atoms in Co3O4. The electronic properties of P andO in the P-doped Co3O4 make P atoms at O-sites being thermodynamically unstable. These results propose new mechanisms on P-doped Co-based spinel materials.Key words: supercapacitors; spinel structures; first-principles calculation; electronic structure目录摘要 (I)Abstract (II)目录.......................................................................................................................... I V 第一章绪论.. (1)1.1引言 (1)1.2AB2O4型材料的应用 (1)1.3Co基AB2O4材料的研究现状 (2)1.4 Co基AB2O4型材料研究存在的问题 (3)1.5本论文的研究内容 (4)第二章第一性原理计算方法概述与晶体场理论基础 (5)2.1第一性原理简介 (5)2.1.1 Born-Oppenheimer近似——绝热近似 (6)2.1.2单电子近似 (7)2.1.3 Hohenberg-Kohn定理 (7)2.1.4 Kohn-Sham方程 (8)2.2晶体场理论 (8)第三章MCo2O4(M=Mn、Ni、Co)材料的结构及电子结构研究 (12)3.1计算方法与模拟 (13)3.2 MCo2O4(M=Mn、Ni、Co)的原子结构 (13)3.3 MCo2O4(M= Mn、Ni、Co)的电子结构 (16)3.4 F掺杂与O空位对MnCo2O4电子结构的影响 (18)3.5本章总结 (20)第四章尖晶石NiCo2O4材料中NiO4四面体的姜-泰勒效应 (22)4.1计算方法与模拟 (22)4.2 NiCo2O4的原子结构 (23)4.2 NiCo2O4的电子结构 (25)4.3本章总结 (28)第五章尖晶石结构Co3O4的P掺杂第一性原理计算 (30)5.1计算方法与模拟 (30)5.2 P掺杂Co3O4 (31)5.3 P掺杂Co3O4(100)(110)表面 (35)5.4本章小结 (38)结论与展望 (40)参考文献 (42)致谢 (46)钴基尖晶石型氧化物材料的结构与电子结构研究第一章绪论1.1引言尖晶石结构属于Fd3m空间群,按对称性分布,含有8a、16d、32e三种Wyckoff 位置。
尖晶石材料的电化学性能研究近年来,尖晶石材料因其优异的电化学性能而备受关注。
尖晶石材料是一类独特的结构化合物,具有高的化学和热稳定性,可广泛应用于能源存储和转换等领域。
本文将重点探讨尖晶石材料的电化学性能,以期对其进一步应用的研究与发展提供参考。
尖晶石材料的电化学性能主要包括电导率、电容量、电催化性能和电极电化学反应等方面。
首先,尖晶石材料具有较高的电导率,这使得其能够有效地电子和离子传输,在能源存储器件中具有重要作用。
研究表明,通过晶格缺陷调控,尖晶石材料的电导率可以得到显著提高。
例如,将一些离子掺入尖晶石材料的晶格中,可以改变其电子结构和晶格结构,从而提高电导率。
此外,通过合适的材料合成方法,还可以调控尖晶石材料的晶体结构,使其具有更好的离子传输特性,进一步提高电导率。
其次,尖晶石材料的电容量也是其重要的电化学性能之一。
电容量是指材料在放电过程中释放的电荷量,通常以单位质量或单位体积的形式表示。
从实际应用角度来看,高电容量的尖晶石材料能够存储更多的电能,因此对于电池等储能装置具有重要意义。
目前,研究人员通过改变尖晶石材料的组成和结构,成功提高了其电容量。
例如,将过渡金属和锂离子掺入尖晶石材料的晶格中,可以改变材料的电荷传输特性,从而提高电容量。
此外,通过纳米化和表面修饰等手段,还可以增加尖晶石材料的有效电极表面积,进一步提高电容量。
除了电导率和电容量,尖晶石材料的电催化性能也备受关注。
电催化性能是指材料在电化学反应中的催化活性和稳定性。
尖晶石材料由于其特殊的晶体结构和电子结构,具有良好的电催化性能。
例如,尖晶石材料可以作为电催化剂,通过调节其晶格结构和电子结构,促进氧气还原反应和氧气析出反应的进行。
此外,尖晶石材料还可以作为催化剂载体,通过调控其表面活性位点和孔隙结构,提高催化反应的反应速率和选择性。
最后,尖晶石材料的电极电化学反应也是本文关注的内容之一。
电极电化学反应是指材料在电极与电解质接触时发生的电化学反应。
【开发利用】AlON陶瓷材料的研究进展朱克武,张 宁,才庆魁,龙海波(沈阳大学科学技术研究中心,辽宁 沈阳 110044)摘要:AlON(阿隆)陶瓷材料具有优良的光学性能、介电性能、化学稳定性和热学性能,在航空航天、电子信息、化工、冶金、耐火材料等技术领域具有广泛的应用前景。
本文综述了AlON﹑﹑陶瓷材料的结构性质合成及应用,并对AlON陶瓷材料形成的热力学过程、烧结机理、制备工艺等方面作了进一步的探讨。
关键词:氧氮化铝;陶瓷材料;尖晶石结构;热力学分析中图分类号:TQ174.758 文献标识码:A 文章编号:1007-9386(2008)01-0016-04Reseach Progress in AlON CeramicsZhu Kewu, Zhang Ning, Cai Qingkui, Long Haibo(School of Mechanic Engineering, Shenyang University, Shenyang 110044)Abstract: Aluminum oxynitride (AlON) has excellent thermal electrica1 and mechanica1 properties and has wide potential application in the industries of aeronautics-astronautics﹑electrics information﹑chemical industry﹑metallurgy and refractory material, so it attracts more and more attention. In this paper, crystal structure , property, synthesizing process and application of aluminum oxynitride (AlON) ceramics are reviewed. Furthermore ,it is discussed that further research in thermodynamics process of AlON’s formation﹑sintering mechanism﹑preparation technology and etc of AlON ceramics.Key words: aluminum oxynitride; ceramic material; spinal structure; thermodynamic analysis尖晶石型氮氧化铝(AlON)是A12O3-AlN体系的一个重要的单相、稳定的固溶体陶瓷,它以其独特的性能成为颇具潜力的新材料。
尖晶石材料的制备和应用尖晶石是一种重要的材料,在许多领域都有广泛的应用,例如储能、白炽灯、半导体器件等。
本文将分别介绍尖晶石材料的制备和应用。
一、尖晶石材料的制备尖晶石材料的制备通常分为两种方法:化学法和物理法。
1. 化学法化学法是制备尖晶石材料的主要方法之一。
这种方法通常涉及到溶剂热法、水热法和固相反应法。
(1)溶剂热法溶剂热法是一种非常有效的制备尖晶石材料的化学方法。
在这种方法中,先将金属离子、有机酸和溶剂混合在一起,然后在高温下进行合成反应。
这种反应通常需要几小时或几天的时间才能完成。
(2)水热法水热法也是一种比较常用的制备尖晶石材料的化学方法。
这种方法涉及到将金属离子、氧化剂和溶剂放在一个高压容器中,在高压和高温下进行反应。
这种反应通常需要几个小时至几天的时间。
(3)固相反应法固相反应法是一种制备尖晶石材料的经典方法。
在这种方法中,先将金属离子和氧化剂混合在一起,随后在高温下进行反应。
这种反应通常需要几小时或几天的时间。
2. 物理法物理法也是制备尖晶石材料的重要方法之一。
这种方法通常涉及到烧结法、微波法和溅射法。
(1)烧结法烧结法是一种利用高温将粉末压缩成尖晶石材料的方法。
在这种方法中,先将尖晶石粉末放入模具中,然后将模具放入烧炉中进行烧结。
这种方法通常需要几个小时或几天的时间才能完成。
(2)微波法微波法是一种利用微波辐射将粉末压缩成尖晶石材料的方法。
在这种方法中,首先将粉末放入微波炉中,然后用微波辐射将粉末烧结成块状。
这种方法通常可以在几分钟内完成。
(3)溅射法溅射法是一种利用金属蒸汽沉积在基板上制备尖晶石材料的方法。
在这种方法中,首先将基板放入真空室中,随后将金属加热至升华温度。
升华的金属蒸汽随着惰性气体(例如氩气)流经化合物靶材,然后沉积在基板上形成尖晶石材料。
这种方法通常需要几小时或几天的时间才能完成。
二、尖晶石材料的应用尖晶石材料的应用非常广泛,下面我们将介绍一些常见的应用领域。
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年又在此晶有必要对1.1.1(参数[1]3~4个数量级一起,能转化为热能,从而增加吸收体的吸波能力。
在应用方面,铁氧体吸波材料可分为结构型(整体烧结成一定形状的器件)和涂敷型(用铁氧体颗粒的涂层作为吸收剂使用),混合一定量的粘结剂后制成的吸收介质材料,有时为了提高吸波总体性能,将铁氧体吸波材料同金属型或有机型的材料混合使用。
1.2 信息存储铁氧体材料磁记录是利用强磁性介质输入,记录,存储和输出信息的技术和装置。
其磁记录用的磁性材料分为两类:磁记录介质,是作为记录和存储信息的材料,属于永磁材料。
另一类是磁头材料,是作为输入和输出信息用的传感器材料,属于软磁材料。
1.2.1 磁记录介质主要是磁带、硬磁盘、软磁盘、磁卡及磁鼓等,从构成上有磁粉涂布型磁材料和连续薄膜型磁材料两大类。
目前,主要的磁记录材料有:γ-Fe2O3,钴改性γ- Fe2O3,CrO2和钡铁氧体磁粉。
1.2.2 磁头材料磁头在磁记录技术中的作用是将输入信息存到磁记录介质中或将记存在磁记录介质中的信息输出来,起着转换器的作用。
目前应用的磁头材料有:热压多晶铁氧体,单晶铁氧体和六角晶系铁氧体[2]。
1.3在磁场作,包括10nm。
磁泛的应用并已用于癌症治疗目前器;剂,1.4效应构La1-, 3由于自旋无序散射作用,材料的导电性质向半导体型转变,因此,随着Mn4+离子含量的变化,材料可以形成反铁磁耦合和铁磁耦合,如果是反铁磁耦合,材料呈高电阻态:如果是铁磁耦合,则材料呈低电阻态;如果在零磁场下,材料是反铁磁,则电阻处于极大,施加磁场后,由反铁磁态转变为铁磁态,则电阻由高电阻变为低电阻。