GaxFe4-xN和InxFe4-xN材料的制備與性能研究.pdf

1、Fe-N材料由于其優(yōu)異的鐵磁性能、抗氧化、耐磨損和抗腐蝕等特性吸引著越來(lái)越多的科學(xué)家的關(guān)注，其中，F(xiàn)e4N材料領(lǐng)域的研究尤為深入。γ'-Fe4N為典型的磁性材料，其各方面物理性能可以通過(guò)非磁性離子摻雜的方式進(jìn)行調(diào)控。本論文應(yīng)用溶膠凝膠和高溫氮化相結(jié)合的方法制備了GaxFe4-xN和InxFe4-xN材料，研究了隨著Ga離子和In離子的摻雜濃度的增加對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌、材料組份和磁學(xué)性能等特性的影響。得到了如下研究結(jié)果：
　　應(yīng)

2、用溶膠凝膠和高溫氮化相結(jié)合的方法制備了GaxFe4-xN粉末樣品，通過(guò)分析我們知道，當(dāng)Ga摻雜濃度較低時(shí)，生成物為立方結(jié)構(gòu)的GaxFe4-xN，當(dāng)Ga摻雜濃度較高時(shí)(Ga0.75Fe3.25N和GaFe3N)，生成物會(huì)含有GaN。同時(shí)，隨著摻雜Ga離子濃度的增加，樣品的微觀形貌并沒(méi)有明顯變化，都為珊瑚狀多孔結(jié)構(gòu)。通過(guò)磁性測(cè)量我們知道，GaxFe4-xN(x<0.5時(shí))具有鐵磁性和順磁性，而當(dāng)x≥0.5時(shí)GaxFe4-xN只具有順磁性。<

3、br>　　應(yīng)用溶膠凝膠和高溫氮化相結(jié)合的方法制備了InxFe4-xN粉末樣品，通過(guò)研究我們知道， In離子不易進(jìn)入Fe-N晶格中并促使六角相ε-Fe3N轉(zhuǎn)化成立方相γ'-Fe4N；而且，當(dāng)In離子過(guò)量時(shí)，便會(huì)結(jié)合N離子生成InN。同時(shí)，立方InxFe4-xN主要呈現(xiàn)為珊瑚狀小顆粒形貌。磁學(xué)測(cè)量表明，與Ga摻雜不同InxFe4-xN仍然具有鐵磁性。
　　通過(guò)研究我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于Fe4N材料摻雜，In和Ga具有完全不同的摻雜性質(zhì)，這為F