低損耗石榴石鐵氧體材料及其在環(huán)行器中的應用研究.pdf

1、釔鐵石榴石鐵氧體材料（YIG）是研究其他石榴石鐵氧體材料的基礎，且因其特有的旋磁特性以及優(yōu)良的性能參數(shù)（窄線寬等）而被廣泛地應用于不同頻段的微波鐵氧體器件當中。因此對釔鐵石榴石鐵氧體材料（YIG）進行改性研究成為了當今的主要課題之一。本文采用離子取代的方式，并通過固相燒結(jié)制備出了Y3Fe5-xSbxO12(x=0~0.4)、Y3-xCaxFe5-xZrxO12(x=0~0.6)、Y3Fe5-2xZnxZrxO12(x=0~0.3)、Y3

2、-xCaxFe5-xSnxO12(x=0~0.6)、Y3Fe5-2xZnxSnxO12(x=0~0.35)鐵氧體材料，詳細研究了離子取代量對釔鐵石榴石鐵氧體微觀結(jié)構(gòu)以及磁性能的影響。研究表明，Sb3+取代使得石榴石鐵氧體材料的鐵磁共振線寬增大，介電常數(shù)也在不斷地增加。Ca2+Zr4+共取代，Zn2+Zr4+共取代、Ca2+Sn4+共取代、Zn2+、Sn4+共取代都可以降低材料的鐵磁共振線寬，即降低材料的磁損耗，四種取代分別在 x=0.4

3、，0.1，0.3，0.25時取得最小值，但是隨著離子取代量的增加，含有Zr離子的取代可能會生成另相，Sn離子在實驗中x取值范圍內(nèi)，取代離子都進入了晶格而隨著離子取代量的增加，釔鐵石榴石鐵氧體的密度與飽和磁化強度等性能根據(jù)取代離子的不同而發(fā)生變化。本論文還研究制備出了1.4-1.6GHz的微帶環(huán)行器，根據(jù)YIG材料的旋磁特性，并且運用鐵氧體微帶環(huán)行器的設計理論方法，設計出環(huán)行器的尺寸，運用HFSS軟件進行仿真優(yōu)化，最終得到最優(yōu)尺寸結(jié)果，運