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《浙江大学》 2006年
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几种ABCO_4型氧化物陶瓷的电磁性能

刘燕娟  
【摘要】:ABCO_4型氧化物是一类十分重要的新型电子材料,具有着丰富的结构信息和物理性能。本课题主要研究了三类性能各异的Ba系ABCO_4型化合物:1) 具有微波介质特性的BaLaAlO_4;2)反铁磁性、半导性的BaLaNiO_4;3)铁磁性、半导性的Ba_(1-x)La_(1+x)CoO_4。 ABCO_4有两种重要的基本结构——四方的K_2NiF_4型和正交的K_25O_4型。前者结构更为优越,是本课题的主要设计对象。由于Ba离子半径大,当其占据A位时会形成很强的失匹配能,造成系统弱稳定性。因此为提高稳定性,易于生成大尺寸原子含量较少的非化学计量的(A,B)_2CO_4化合物,或通过晶格扭曲来降低系统能量,从而合成本课题研究的两类主晶相Ba_(0.89)La_(1.11)NiO_4和Ba_(1.52)La_(0.48)CoO_4。当不能通过这些途径来释放能量时,就易于生成另一类K_2SO_4型化合物,如本课题研究的BaLaAlO_4。 BaLaAlO_4陶瓷是一种低介电常数的微波介质材料,它的Qf值为5,259GHz,谐振频率为11.57,介电常数为15.4,损耗为0.0022。K_2SO_4型晶胞结构中的四个取向不一的SO_4小四面体,使其极化能力及Qf弱于具有取向一致的NiF_6八面体的K_2NiF_4型Sr和Ca系的化合物。其致密化烧结温度为1475和1500,此时陶瓷结构致密均匀,无缺陷和气孔,宏观表现为频率的稳定性较高,受温度的影响较弱。 BaLaNiO_4和Ba_(1-x)La_(1+x)CoO_4都是磁性化合物,前者在35K处发生由顺磁性到超顺磁性的转变,后者在T_N=60K和T_c=185K分别从反铁磁态到铁磁态,再到顺磁态的复杂磁性变化过程。Ba_(1-x)La_(1+x)CoO_4陶瓷在215K以下的铁磁温区中具有磁阻效应,x=0组分表现为很强的负磁阻效应(MR约为-63.5%),x=0.15组分则为很弱的正磁阻效应(MR约为12%)。且由于磁有序的增强,电阻随磁场的增大而降低。而BaLaNiO_4陶瓷体系中不存在磁阻效应。 研究发现包括Ba_(1-x)La_(1+x)CoO_4在内的许多K_2NiF_4结构的ABCO_4型强铁磁性氧化物往往都存在着Griffiths反常现象,即1/χ—T曲线对居里—外斯定律的偏离,而且场强越小,偏离越严重,作者认为大自旋的短程铁电簇能很好地说明这一原因。Ba_(1-x)La_(1+x)CoO_4陶瓷存在自旋玻璃态现象,其中x=0.2的组分自旋玻
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ174

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【参考文献】
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