收藏本站
《哈尔滨理工大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

尖晶石型软磁铁氧体电子结构及磁性质的第一性原理研究

马琳琳  
【摘要】: 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,系统的研究了ZnFe_2O_4铁氧体、Zn_(0.5)Mn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体、MnFe_2O_4铁氧体和NiFe_2O_4铁氧体的晶体结构、电子结构、磁性质及介电性质;阐明了随掺杂Mn含量的增加,ZnFe_2O_4铁氧体、Zn_(0.5)Mn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体和MnFe_2O_4铁氧体磁性质的变化规律;揭示了各体系磁性质的微观机理。 研究表明,单纯锌铁氧体ZnFe_2O_4是一种非磁性直接能隙半导体材料,导带由Fe的3d电子轨道和O的2p电子轨道共同贡献,价带由Fe的3d轨道构成。其中Fe的3d电子轨道和O的2p电子轨道重叠较强,表明Fe与O相互作用强烈,起到了使晶格结构稳定的作用。 计算表明,掺杂Mn的Zn_(0.5)Mn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体和MnFe_2O_4铁氧体仍保持尖晶石型结构,但与ZnFe_2O_4铁氧体相比,其晶胞体积增大,结构的稳定性减弱。Zn_(0.5)Mn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体和MnFe_2O_4铁氧体基态都为亚铁磁性,具有半金属特征。随着掺杂Mn含量的增大,ZnFe_2O_4铁氧体、MnFe_2O_4铁氧体和Zn_(0.5)Mn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体的总磁距呈现出先增大后减小的趋势。计算还得出,Zn_(0.5)Mn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体的磁距(7.41μB)大于锰铁氧体(4.99μB)和镍铁氧体(1.92μB)的磁距。电子态密度分析表明,在Zn_(0.5)Mn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体中,锌原子使铁原子和锰原子的杂化作用增强,导致铁原子和锰原子自旋磁距增大,故而总磁距增大。对Zn_(0.5)Mn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体介电常数的计算表明,其介电性质具有弛豫型的频散特性。 对反型尖晶石结构NiFe_2O_4铁氧体的计算表明,NiFe_2O_4铁氧体是一种半金属,与ZnFe_2O_4铁氧体相比,其结构稳定性好。NiFe_2O_4铁氧体基态为亚铁磁性,B位铁原子的自旋磁距(1.88μB)大于A位铁原子的自旋磁距(-1.79μB),原因在于B位中镍原子的存在,增强了镍原子与B位铁原子的杂化作用,使此位置的铁原子自旋磁距增大。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM277

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 焦小莉;蒋荣立;吕慧;姚丽鑫;安茂燕;;离子掺杂改性铁氧体材料的研究进展[J];淮阴工学院学报;2011年03期
2 詹群;;铁氧体材料在抗EMI和隐身(吸波)材料中应用[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2011年02期
3 罗俊;彭科;陈世钗;唐英明;许志勇;;基于Co_2-Z铁氧体材料的DVB-H折叠手机天线[J];微波学报;2011年03期
4 毛兴武;张乃国;;电力电子元件知识讲座(五) 新型电感器[J];电子元器件应用;2011年08期
5 邓联文;周亮;李慧敏;黄生祥;丁丽;周克省;;低居里温度CuZnTi磁热铁氧体材料的研制[J];材料导报;2011年12期
6 黄生祥;丁丽;邓联文;胡照文;赵新闻;周克省;;溶胶-凝胶法制备W型Ba_1Co_(0.9)Zn_(1.1)Fe_(16)O_(27)铁氧体及其吸波特性[J];粉末冶金材料科学与工程;2011年04期
7 白宁;郭翠静;纪荣进;方才翔;曾燕伟;;低M_s大功率石榴石型旋磁铁氧体材料研究进展[J];磁性材料及器件;2011年04期
8 邢庆凯;彭志坚;王成彪;付志强;齐龙浩;苗赫濯;;Y_2O_3掺杂Mn-Zn铁氧体的最佳烧结温度和磁性能研究[J];稀有金属材料与工程;2011年S1期
9 ;中天科技 片式LC滤波器的产业化路径[J];硅谷;2011年15期
10 郝利军;崔锦华;;MnZn.功能陶瓷常用添加剂研究现状[J];陶瓷;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蒋运石;魏念东;景光才;;X波段铁氧体锁式开关环行器[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
2 赵慧君;张利民;范积伟;;Mn-Zn铁氧体的制备及磁性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
3 聂敏;徐方舟;孙蒋平;申志刚;;超高强度耐热冲击NiZn铁氧体材料的开发[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
4 魏克珠;;铁氧体集成微带组件及应用[A];1997年全国微波会议论文集(上册)[C];1997年
5 邵峰;;烧结工艺对低失真MnZn铁氧体性能的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
6 沈忠祥;楼晓明;;含有铁氧体材料的双层无辐射介质波导的分析[A];1989年全国微波会议论文集(上)[C];1989年
7 赵慧君;李悦;范积伟;;铜掺杂对Mn-Zn铁氧体性能的影响[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第三卷)[C];2011年
8 马占华;郭剑晓;聂敏;申志刚;孙蒋平;;原材料及掺杂对NiZn铁氧体TN80Li材料性能的影响[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第二卷)[C];2011年
9 蔡小军;吴知方;黄文;;热疗治癌用铁氧体材料[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
10 樊志远;邵峰;严国良;;基于高温高Bs和低功耗的高性能MnZn铁氧体材料[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 东电化(上海)国际贸易有限公司技术部经理 镰形利通;元器件:节能源头已获突破[N];中国电子报;2008年
2 记者 张超柱通讯员 金丽莉 郁海曙;海宁软磁业求破国际垄断[N];嘉兴日报;2007年
3 邵海成 戴红莲 黄健 沈春华 李世普;铁氧体磁性陶瓷材料的研究动态及展望[N];广东建设报;2005年
4 方霞通讯员 金丽莉;从嘉兴制造到嘉兴标准[N];嘉兴日报;2007年
5 铁春树;软磁铁氧体需求量年增速达10%[N];中国有色金属报;2006年
6 中国电子科技集团公司第九研究所 何水校;LTCF:移动通信领域大有作为[N];中国电子报;2003年
7 潘文;庐江:构建高端磁性材料产业链[N];中国电子报;2008年
8 任震宇;一张卡能防电磁波辐射伤害?[N];中国消费者报;2008年
9 唐伟;高性能低温烧结软磁铁氧体材料研制成功[N];科技日报;2006年
10 记者 唐婷陈瑜;新型陶瓷:不再是易碎品[N];科技日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐吉静;稀土取代六方晶系铁氧体的微观结构和电磁性能研究[D];吉林大学;2011年
2 杨林颖;铁氧体非互易器件新结构及其特性研究[D];电子科技大学;2011年
3 于成峰;钢厂冷轧废酸再生中氧化铁粉的提纯与应用研究[D];华东理工大学;2011年
4 王克强;Ni-Zn铁氧体粉的自蔓延高温合成及烧结研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 王克强;Ni-Zn铁氧体粉的自蔓延高温合成及烧结研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 傅小明;稳恒磁场下制备铁氧体材料的基础研究[D];上海大学;2010年
7 凌味未;低温共烧(LTCC)铁电/铁磁复合材料与器件研究[D];电子科技大学;2011年
8 聂建华;高性能MnZn铁氧体材料的制备及机理研究[D];华中科技大学;2004年
9 王海波;尖晶石Ni_xZn_(1-x)Fe_2O_4铁氧体纳米颗粒、块体和薄膜的制备与磁性研究[D];兰州大学;2008年
10 郭丽;稀土石榴石结构铁氧体材料的水热合成及性质表征[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李月新;Mn-Zn铁氧体的制备与磁性研究[D];天津大学;2010年
2 葛慧琳;高性能掺杂Ni-Zn铁氧体材料制备与表征[D];中国地质大学(北京);2010年
3 詹伟强;铁氧体磨削表面粗糙度试验研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 李珣;实用化高频高QCo_2Z型材料的研究[D];电子科技大学;2011年
5 靳俊凤;各向异性磁特异介质的有效介质理论研究[D];复旦大学;2010年
6 陈雪峰;Mn-Zn铁氧体纳米颗粒的制备及其应用[D];苏州大学;2010年
7 王振华;C粉对自蔓延合成NiCuZn铁氧体性能影响的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 周小兵;低温烧结NiCuZn铁氧体微粉的制备与性能研究[D];昆明理工大学;2009年
9 马琳琳;尖晶石型软磁铁氧体电子结构及磁性质的第一性原理研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 范立佳;静电纺丝技术制备铁氧体纳米纤维[D];长春理工大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026