锰氧化物Dy(Mn1-xFex)O3中的多铁特性研究
多铁性材料是指本身兼有铁电性和铁磁性（在某些材料中还有铁弹性）的一种新型多功能材料。由于它能够将铁电性和铁磁性各自优势集中于一身，因而在自旋电子学和高密度信息存储等领域有着广阔的应用前景。本文选择其中具有典型代表性的DyMnO3作为研究对象，系统研究通过化学掺杂、调节温度、磁场调控等方式对稀土锰氧化物的晶格结构、磁性、铁电性和介电性的影响，论文主要内容分为以下几个方面： 1.本文应用传统固相法成功制备了一系列DyMn1-xFexO3陶瓷材料。同时，对材料制备的工艺以及本论文中材料体系用到的测量技术作简要介绍。 2.对Mn位Fe离子掺杂DyMnO3样品的晶格结构及其在稳态场下的磁性做了详细的研究。首先，X射线衍射表征以及Rietveld衍射结构精修结果表明，Fe离子掺杂使得样品在 b方向发生了压缩且 c方向发生了拉伸形变。其次，研究发现 Fe离子的化学掺杂对Dy3+独立自旋序，有着显著的抑制作用。此外，Fe离子掺杂浓度x=0.10时,其ZFC/FC曲线约在T~30K发生明显的分叉，并且约有800Oe矫顽力和1.7emu/g剩余磁化强度，这可以作为本文的一个新发现。 3.简要叙述脉冲强磁场以及磁特性测量技术。其中，重点介绍磁化样品测量杆中信号线圈、补偿线圈的研制原理和磁场线圈转化因子的标定方法。然后在脉冲强磁场下对DyMn1-xFexO3材料体系的磁性进行研究，首次证实样品体系在高场下没有新的磁相变生成。而且磁场强度高达μ0H~50T时，样品的磁化强度都没有达到饱和值，这说明此材料体系存在显著的自旋失措。 4.系统研究了DyMn1-xFexO3材料体系的铁电性、介电性等物理特性。研究证实未掺杂DyMnO3样品的低温铁电性以及三个相变温度TN~40K、TC~19K和TDy~10K；铁电性研究表明适量Fe离子掺杂和适当外加磁场可以显著提高DyMnO3样品低温下的铁电极化强度，证实样品体系有着很强的磁电耦合特性；另外，介电性研究表明外加磁场有利于样品体系介电性的增强，但是对样品介电性的调控能力随着Fe离子掺杂浓度的增加而减弱。
低温多铁性;变磁相变;磁电耦合;锰氧化物;晶格结构;介电性;多功能材料
华中科技大学
硕士
材料物理与化学
陆成亮;王俊峰
2015
中文
TB34
77
2016-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）