Ba-,6-MNb-,9-O-,30-(M=Fe，Co,Ni)鎢青銅陶瓷的介電與磁性能.pdf

1、近年來(lái)，鎢青銅陶瓷作為一類潛在的多鐵性材料而受到越來(lái)越多的關(guān)注。本文系統(tǒng)地研究了Ba6MNb9O30(M=Fe，Co，Ni)的結(jié)構(gòu)以及介電、鐵電和磁學(xué)性能，并分析了其鐵電與磁學(xué)性能的結(jié)構(gòu)根源與物理本質(zhì)，得出下列主要結(jié)論。
　　 Ba6FeNb9O30陶瓷具有四方鎢青銅結(jié)構(gòu)，空間群P4bm，晶胞參數(shù)為：α=b=12.597(6)A，c=3.989(1)A，V=633.082(8)A。Ba6FeNb9O30陶瓷的介電常數(shù)非常大，達(dá)到

2、104—105數(shù)量級(jí)，并表現(xiàn)出強(qiáng)烈的頻率色散，在123 K～573 K的溫度范圍內(nèi)存在兩個(gè)介電異常及一個(gè)介電常數(shù)平臺(tái)。低溫介電異常類似于弛豫鐵電體，與鎢青銅結(jié)構(gòu)中的B位離子(Fe3+和Nb5+)的無(wú)序分布有關(guān)；而高溫介電行為跟電導(dǎo)有關(guān)。Ba6FeNb9O30陶瓷5 K下測(cè)得瘦長(zhǎng)非線性M-H曲線，這與鎢青銅獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和磁性離子(Fe3+)在其中的分布有關(guān)。
　　 Ba6CoNb9O30陶瓷具有四方鎢青銅結(jié)構(gòu)，空間群為P4bm。Ba

3、6CoNb9O30陶瓷的介電表現(xiàn)出很強(qiáng)的頻率依賴性，在140 K-225 K的溫度范圍內(nèi)存在一個(gè)明顯的介電弛豫，表現(xiàn)為典型的弛豫鐵電行為。對(duì)其介電弛豫峰值進(jìn)行Vogel-Fulcher擬合，結(jié)果也表明其弛豫行為類似于弛豫鐵電體中在凍結(jié)溫度以上具有極化波動(dòng)的自旋玻璃態(tài)。在低溫和室溫下分別測(cè)得的電滯回線，其剩余極化強(qiáng)度和矯頑場(chǎng)隨溫度的變化與介電弛豫過(guò)程一致，這也進(jìn)一步說(shuō)明了Ba6CoNb9O30是弛豫鐵電體。Ba6CoNb9O30陶瓷在5

4、K下測(cè)得瘦長(zhǎng)非線性M-H曲線，這與鎢青銅獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和磁性離子(Co3+)在其中的分布有關(guān)。
　　 Ba6NiNb9O30陶瓷主相為四方鎢青銅相，空間群為P4bm。其介電性能具有很強(qiáng)的頻率依賴性，存在一個(gè)明顯的介電弛豫峰；同時(shí)伴隨著一個(gè)介電異常，這與局部成分波動(dòng)有關(guān)。Ba6NiNb9O30在室溫下具有弱的鐵電性，剩余極化強(qiáng)度(2Pr)和矯頑電場(chǎng)(2Ec)分別約為2.08μC/cm2和31.22 kV/cm。此外，Ba6NiNb9O