稀土雙鈣鈦礦及類鈣鈦礦陶瓷結(jié)構(gòu)、磁性和介電性能論文

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1、lIUllIIIHHIIIIIILIIIIIIIIIIIIIIIIIY2345727Structure,MaqneticandDielectricPropertiesofRareearthDoublePerovskiteandPerovskite--likeCeramicsAuthor’ssignature：一‘■‘·SupervJsor7Ssignature：ExternalReviewers：丑圣hQ旦婆!Q魚曼墨Q△墜地g煦墾!墮iY叢墨i鯉X．iaoguangLi＼Professor＼UniversityofSc

2、ience．．a(chǎn)ndTechnologyofChina血業(yè)世墜gLi旦鯊絲魚墨墨Q巡畫也g墮塾iY叢墨i垃L也g丕i壘Li鯊!Q堡墨曼Q△丑墾畫也!也iY星堡i鯉里i丑旦墜里!Q魚墨曼Q絲h白i墊g墮垣y曼堡i鯉ExaminingCommitteeChairperson：蘭曼圣魚塑g選堡墾魚曼迥亟墊鯊h自i墊g墮塹∑叢墨煦ExaminingCommitteeMembers：』垂墮曼魚壘里!Q魚墨墨Q!：堅(jiān)h自i盟g型墜iY曼!墨i!Y№旦gh壘塾gSh魚墜里!Q建曼墨Q!：選墜白i壘墜g墮壘iy魚!曼丑Y里iYi至叢里煦

3、魚墨墨Q△墊白i塑g型也∑曼!璺i鯉Xi墾墮g迦塾g￡h曼里塑：塑Q建墨墨Q!!黑h自i塑g墮塾iY曼!墨i鯉Dateoforaldefence：叢壘Y22，2Q!蘭浙江大學(xué)研究生學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得逝江太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：j靜莎爰夕司

4、簽字日期：29侈年歲月歲／目學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解逝婆太堂有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)浙江太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文作者簽名：棚簽字日期：．20侈年歲月多J目翩鮐p∥簽字日期匆≥形；年3，月多／日摘要稀土雙鈣鈦礦及類鈣鈦礦陶瓷是重要的巨介電材料，關(guān)于其獨(dú)特介電特性的物理本質(zhì)一直存在爭(zhēng)議。本論文系統(tǒng)地研究了稀

5、土雙鈣鈦礦及類鈣鈦礦陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)、磁學(xué)性能、介電性能和輸運(yùn)性能，通過對(duì)陶瓷微結(jié)構(gòu)的表征和分析，深入探討了各物理性能與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，揭示了其介電弛豫和巨介電效應(yīng)的物理本質(zhì)和結(jié)構(gòu)起源。得到如下主要結(jié)論：Nd2NiMn06和Sm2NiMn06陶瓷具有與La2NiMn06陶瓷相同的單斜結(jié)構(gòu)，B位Ni2+和Mn4+有序排列，且均為鐵磁體，鐵磁性起源于Ni2十一O．Mn4+超交換作用。隨著A位鑭系元素離子半徑(JRLn)減小，體系鍵角減小，導(dǎo)致鐵磁居里溫度乃逐漸下降。同時(shí)這些陶瓷均具有巨介電效應(yīng)，介電弛豫起源于

6、載流子在有序排列的Ni2+和Mn4+之間的躍遷，且相同頻率下的介電常數(shù)s7隨著Rh減小單調(diào)下降。鐵磁居里溫度和介電常數(shù)隨RL丑的變化具有相同的變化規(guī)律，說明兩者的結(jié)構(gòu)起源存在著緊密的聯(lián)系。Nd2NiMn06陶瓷在室溫下具有負(fù)磁介電效應(yīng)，進(jìn)一步證實(shí)其磁學(xué)性能和介電性能之間存在著強(qiáng)烈的耦合作用。通過磁性和XPS分析證實(shí)NdzCoMn06和Sm2CoMn06陶瓷中存在C02-,-fMn41。構(gòu)成的有序區(qū)和Co”／Mn3+構(gòu)成的無序區(qū)，這些離子間的交換作用使得陶瓷呈現(xiàn)出兩個(gè)磁性轉(zhuǎn)變點(diǎn)。鍵角在Ln2MMn0

7、6(Ln=La，Nd和Sm；M=Ni和Co)陶瓷體系的磁學(xué)性能中起著非常重要的作用。隨著鍵角的下降，鐵磁居里溫度死逐漸下降。Nd2CoMn06和Sm2CoMn06陶瓷的介電弛豫源自載流子在C02+和Mn4+之間的短程跳躍。在Ln2CoMn06(Ln=La，Nd和Sm)體系中隨著RIjl減小，介電常數(shù)s’逐漸降低。鐵磁居里溫度％和介電常數(shù)s’隨鍵角的變化具有相同的變化趨勢(shì)，說明磁性和介電性能的結(jié)構(gòu)起源都與鍵角緊密相關(guān)。La2CuTi06陶瓷在200．500K的溫度

8、范圍內(nèi)存在一個(gè)具有明顯頻率色散的介電弛豫，并呈現(xiàn)出一個(gè)巨介電常數(shù)平臺(tái)(e'10，000)。氧空位導(dǎo)致的Cu—Cu抖和Ti3+／Ti4+混價(jià)結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生該介電弛豫的主要原因，載流子在混價(jià)之間的躍迂貢獻(xiàn)巨介電常數(shù)。氧氣氛處理使得陶瓷中氧空位的數(shù)量減少，低價(jià)態(tài)CC和Ti3T離子部分轉(zhuǎn)變成高價(jià)態(tài)的Cu2十和Ti4十離子，陶瓷中