多鐵性BaTiO3-Sr2CoMoO6復(fù)合材料的磁電性能研究

多鐵性BaTiO3-Sr2CoMoO6復(fù)合材料的磁電性能研究多鐵性BaTiO3-Sr2CoMoO6復(fù)合材料的磁電性能研究

摘要:

多鐵性材料由于其在磁電耦合效應(yīng)方面的巨大潛力，成為當(dāng)今材料研究領(lǐng)域的熱點。本研究采用溶膠-凝膠法制備了多鐵性BaTiO3-Sr2CoMoO6復(fù)合材料，并通過X射線衍射儀(XRD)、場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、霍爾效應(yīng)測試儀和物性測試系統(tǒng)等手段對其結(jié)構(gòu)與性能進行了表征。研究發(fā)現(xiàn)，所制備的復(fù)合材料具有明顯的多鐵性質(zhì)，同時展現(xiàn)出了優(yōu)異的磁電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。隨著復(fù)合材料中BaTiO3相含量的增加，其磁電性能逐漸提高，達到最大值后再逐漸減小。本研究對實現(xiàn)多鐵性材料的設(shè)計與合成具有重要指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:多鐵性材料，磁電性能，溶膠凝膠法，BaTiO3，Sr2CoMoO6

1.引言

多鐵性材料是指在同一材料中同時具有鐵電和鐵磁性質(zhì)的材料，它不僅能通過外電場改變磁性，還可以通過外磁場改變電性。多鐵性材料由于其在信息存儲、傳感器、能量轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，引起了國際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。

2.實驗方法

2.1材料制備

本研究采用溶膠-凝膠法制備BaTiO3-Sr2CoMoO6復(fù)合材料。首先，采用氧化法合成制備出Sr2CoMoO6母體材料。然后，在一定溫度下，將Sr2CoMoO6母體材料與BaTiO3陶瓷顆粒進行球磨混合。最后，在恒溫水浴條件下，將混合物溶液進行煅燒得到BaTiO3-Sr2CoMoO6復(fù)合材料。

2.2表征方法

利用X射線衍射儀(XRD)對樣品的晶體結(jié)構(gòu)進行分析。通過場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)觀察樣品的微觀形貌。采用霍爾效應(yīng)測試儀和物性測試系統(tǒng)等設(shè)備對樣品的磁電性能進行測試。

3.結(jié)果與討論

3.1微觀結(jié)構(gòu)表征

XRD結(jié)果顯示，所制備的復(fù)合材料中同時存在BaTiO3和Sr2CoMoO6兩種相。并且，隨著BaTiO3相含量的增加，XRD圖譜中BaTiO3相的峰位逐漸增強，表明成功制備了BaTiO3-Sr2CoMoO6復(fù)合材料。

3.2表面形貌觀察

FESEM結(jié)果顯示，復(fù)合材料表面呈現(xiàn)出均勻的顆粒狀結(jié)構(gòu)，并且顆粒大小均勻一致。在BaTiO3含量較高的復(fù)合材料中，顆粒之間呈現(xiàn)出更加緊密的排列。

3.3磁電性能測試

研究發(fā)現(xiàn)，所制備的復(fù)合材料具有明顯的鐵電性和鐵磁性。通過霍爾效應(yīng)測試儀測量得到的磁電轉(zhuǎn)換系數(shù)隨著BaTiO3相含量的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，達到最大值后又逐漸減小。這表明復(fù)合材料的磁電性能受到BaTiO3相含量的影響，并且存在一個最佳的BaTiO3相含量。

4.結(jié)論

本研究通過溶膠-凝膠法制備出多鐵性BaTiO3-Sr2CoMoO6復(fù)合材料，研究發(fā)現(xiàn)該復(fù)合材料具有明顯的多鐵性質(zhì)，并展現(xiàn)出良好的磁電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。同時，隨著BaTiO3相含量的增加，復(fù)合材料的磁電性能逐漸提高，達到最大值后再逐漸減小。這一研究結(jié)果對于多鐵性材料的設(shè)計與合成具有重要指導(dǎo)意義。未來可以繼續(xù)深入研究多鐵性材料的優(yōu)化制備方法和磁電性能控制機制，以進一步拓寬多鐵性材料的應(yīng)用領(lǐng)域通過溶膠-凝膠法成功制備了BaTiO3-Sr2CoMoO6復(fù)合材料，并發(fā)現(xiàn)該復(fù)合材料具有明顯的多鐵性和磁電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。隨著BaTiO3相含量的增加，復(fù)合材料的磁電性能逐漸增強，達到最大值后又逐漸減小。這一研究結(jié)果為