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纳米镍铁氧体及其与铁电材料复合的性能研究

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毕业论文范文题目: 纳米镍铁氧体及其与铁电材料复合的性能研究,论文范文关键词: 纳米镍铁氧体及其与铁电材料复合的性能研究
纳米镍铁氧体及其与铁电材料复合的性能研究毕业论文范文介绍开始:
   纳米镍铁氧体及其与铁电材料复合的性能研究,硕士学位论文,共101页。
  摘要
  最近几十年来,由铁电材料和铁磁材料组合构成的磁电复合材料因其性能可实现多场调制而受到广泛研宄。为了最大限度的发挥应力耦合和电荷耦合效应,通常要求磁电复合材料具有清晰而又紧密的界面。考虑到铁电材料一般多为氧化物,因此铁磁材料一般选取磁性氧化物。最近的研宄显示,纳米尺度下的磁电复合材料表现出电荷、交换偏执等新效应。本论文选取了具有高的饱和磁化强度、高电阻率、良好的机械性能和化学稳定性的NiFe204作为磁电复合材料中的磁性材料,在纳米尺度下研宄了 NiFe204颗粒的磁性以及其与铁电材料组成的纳米复合材料的性能。主要结果如下:
  1. NiFe204纳米颗粒的高磁共振频率
  我们利用溶胶凝胶法成功制备了 NiFe204不同尺寸的纳米颗粒。随着NiFe204纳米颗粒尺寸的减小,磁谱的结果显示磁共振频率从1.4 GHz ±曾加至2.5GHz,明显高于之前的报道。其原因在于NiFe204纳米颗粒表面存在大量的氧缺陷,氧离子的缺少使得超交换相互作用被破坏,使得颗粒表面产生了强表面各向异性。铁磁共振的结果进一步说明了以上结论。
  2. NiFe204与BaTi03纳米复合材料的高磁电耦合效应我们将水热法制备的BaTi03纳米粉体均匀分散在NiFe204的溶胶中,通过热处理得到了磁电纳米复合材料。在没有恒定外磁场的作用下,样品表现出很高的磁电稱合电压系数,最大达到5 V/cm Oe。发现施加5.6 kV/cm的电场,磁电纳米复合材料的饱和磁化强度降低了 3.4%。利用穆斯堡尔谱证明了 83丁丨03与NiFe204之间存在界面相,正是界面相的存在使样品表现出以上独特磁电效应。
  3. NiFe204与PbZrG.52Tia4803纳米复合材料磁场对其电极化的调制我们利用溶胶凝胶法成功制备了 NiFe204与PbZrQ52TiC4803的磁电纳米复合材料。样品同时具有铁电性和铁磁性。样品的铁电性要优于NiFe204与BaTi03磁电纳米复合材料,然而样品不能实现静磁场对其电极化强度的调制。这是由于样品中NiFe204与PbZro52Tio4803之间没有形成与NiFe204-BaTi03体系类似的界面导致的。
  4. NiFe204/BaTi03磁电复合薄膜BaTi03的铁电性决定的磁电阻效应我们在旋涂法制备的BaTi03薄膜上利用磁控溅射得到了 NiFe204薄膜,成功制备了 Si/Pt/SRO/BTO/NFO磁电复合薄膜。我们发现室温下,磁电复合薄膜的磁电阻与BaTi03的电极化强度紧密相关。BaTi03表现出铁电性时,样品的磁电阻与电极化方向密切相关:当BaTi03的电极化方向指向基底时,样品表现出磁电阻效应(达到50%);当BaTi03电极化方向指向膜面时,没有观察到样品的磁电阻效应。BaTi03处于纯电阻状态时,电阻与外磁场在2000 Oe范围内呈线性关系。
  关键词:NiFe204、铁电材料、磁电效应
  
  第一章绪论
  1.1纳米材料
  纳米是一种长度的单位,1 nm等于十亿分之一米。而纳米材料则是由纳米尺度的微粒、薄膜或者线所组成的。颗粒尺寸在0.1-100 nm的材料,薄膜的厚度在0.1-100 nm的材料或者孔径尺度或骨架尺度在0.1-100 nm的多孔材料均可称为纳米材料[1-4]。从广义上讲,我们可以认为纳米材料就是指在三个维度中,至少有一个维度在纳米尺度的范围或者由它们作为基本单元所构成的材料[5-7]。
  与我们常见的宏观材料对比,该材料具有一些迥然不同的特性,它具有独特的力、光、热、磁、电等特性。而在当前飞速发展的各个科学领域内,这些特性都得到了广泛的应用[8-12]。
  1 .1.1纳米材料的发展史
  1959年,理查德?费曼在美国的物理学会议上做了一个演讲,题目是“在底部有很多空间” [13]。尽管他当时并没有明确的提出“纳米”这个词,但实际上,他己经向大家阐述了纳米材料的概念。后来,1861年,由于胶体化学的出现,科学家们便开始对这种尺寸在l-lOOnm范围内的颗粒体系即我们现在所熟知的纳米溶胶展开了研宄。接着,到了 20世纪60年代,研宄者开始了关于分散的纳米颗粒的研宄。期间,在1963年,Uyeda通过气体蒸发冷凝法制备了金属纳米颗粒。1984年,德国科学家Gleiter以及美国科学家Siegal相继制备出了纯物质的纳米细粉[14,15]。后来德国科学家Gleiter通过真空技术,在真空环境下将直径为6 nm的Fe纳米颗粒原位加压成型,再通过烧结使其成为纳米微晶体块。这标志着一个纳米材料研究的新阶段。
  ........
 


以上为本篇毕业论文范文 纳米镍铁氧体及其与铁电材料复合的性能研究的介绍部分。

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