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单相M—型铁氧体的多铁特性

材料写作网    时间: 2020-07-01 08:43:41     阅读:

摘要:文章主要介绍了M-型六角铁氧体-PbFe12O19的多铁特性及磁电耦合效应。该化合物是一种传统的永磁材料,具有很强的铁磁性;陶瓷块材表现出了良好的铁电特性;其铁电性由标准、饱和的电滞回线,两个非线性的I-V特征峰和居里温度附近发生的符合Curie-Weis定理的反铁电相变所证实;PbFe12O19陶瓷材料的剩余电极化最高达到104μC/cm2,剩余磁极化和矫顽磁力分别30.8emu/g和2325.3Oe。因此,化合物PbFe12O19在室温下同时表现出了极大的铁电性和强铁磁性,是一种良好的单相多铁性材料。同时,该化合物在低磁场驱动下,出现极化电压,呈现出一定的磁电耦合效应。其多铁特性为开发需要关联铁电性和铁磁性的新型电子元器件提供了契机。

关键词:永磁材料;多铁性M-型铁氧体;复合化

文章编号:2096-4137(2018)09-052-03 DOI:10.13535/j.cnki.10-1507/n.2018.09.03

社会的发展对材料性能提出了越来越高的要求,研发原子尺度的新材料和设计整合不同材料的性能成为新材料研究的焦点。近年来,信息化社会的不断进步推动着电子元器件向小型化、高储能、高精度、高稳定性和多功能等方向发展。为适应这些新型社会需求,功能材料也正朝着高性能化、多功能化、复合化方向发展。单一性能的材料或电子元件已不能满足这些多功能化的要求,因而将材料的各种特殊功能进行集合,在一种元件中实现多种功能已经成为市场的迫切需求。多铁性材料就是这样一類集铁磁性和铁电性于一体的多功能材料,其磁和电的相互耦合效应在信息存储、自旋电子器件、磁传感器以及电容-电感一体化器件方面都有极其重要的应用前景:(1)利用多铁性材料中的磁电耦合特性能够获得静电可控的磁极化,可用于新型的静电调控的磁性元器件;(2)电性与磁性相互耦合作用产生的磁电效应,能够产生全新的器件””电场控制的磁数据存储,使数据既可以电极化储存,也可以磁极化储存,将使目前的数据存储速度再提高一个量级以上;(3)通过控制磁性材料内部的磁畴结构,可制造出同时具有逻辑运算功能和存储功能的新型计算机芯片。由于多铁性材料的独特性能使其具有非常诱人的实际应用前景,从其被发现之日起,就有许多物理学家和材料学家投身到新型多铁性材料的发掘及其物理机制的研究中。

多铁性材料融合铁磁性、铁电性和铁弹性等不同'铁(ferroic)“性于一体,具有单一铁性材料所不具备的多功能特性,故称之为'多铁性(multiferroic)“材料,为信息储存的应用提供...

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