尖晶石结构MFe2O4(M=Ca,Mg,Cu,Zn)纳米晶粉末的制备和磁性能
Syntheses and Magnetic Properties of Spinel-Type MFe2O4 (M=Ca, Mg, Cu, Zn) Nanocrystalline Powders
作者单位E-mail
陈鹏 宁波大学材料科学与化学工程学院, 新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地, 宁波 315211  
姜林文 宁波大学材料科学与化学工程学院, 新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地, 宁波 315211 jianglinwen@nbu.edu.cn 
刘进军 宁波大学材料科学与化学工程学院, 新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地, 宁波 315211  
杨姗姗 宁波大学材料科学与化学工程学院, 新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地, 宁波 315211  
李江涛 宁波大学材料科学与化学工程学院, 新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地, 宁波 315211  
陈红兵 宁波大学材料科学与化学工程学院, 新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地, 宁波 315211  
何骏 钢铁研究总院功能材料研究所, 北京 100081 hejun@cisri.com.cn 
王煜 钢铁研究总院功能材料研究所, 北京 100081  
摘要: 采用新型氨基凝胶自燃法成功制备出尖晶石结构MFe2O4(M=Ca,Mg,Cu,Zn)纳米晶粉末。对合成粉体样品的物相、形貌和磁性能进行了详细的研究。经能量色散X射线谱分析确定了合成MFe2O4粉末的高纯度。系统地研究了所合成的MFe2O4纳米晶粉末的磁性能。所有样品的磁滞回线均较窄,表明了它们具有软磁的特征。经测试得出4种铁氧体的饱和磁化强度(Ms)分别为2.1,29.3,24.1和4.2 emu·g-1;剩余磁化强度(Mr)分别为0.2,2.3,11.4和0.2 emu·g-1。这4种铁氧体样品的Mr/Ms值均小于0.5。对CaFe2O4和MgFe2O4两种典型铁氧体的零场冷却和场冷磁性能作了详细的研究。其中CaFe2O4样品的磁化强度在75 K以下有不一致的变化趋势,这是由于其发生了磁相变。
关键词: 尖晶石型铁氧体  自燃烧法  磁性能
基金项目: 国家自然科学基金(No.51701098)、宁波市自然科学基金(No.2017A610100)、山东大学晶体材料国家重点实验室开放项目(No.KF1706)和宁波大学王宽城幸福基金项目资助。
Abstract: Magnetic spinel-type MFe2O4 (M=Ca, Mg, Cu and Zn) nanocrystalline powders were successfully prepared by auto-combustion method using a novel amino-based gel. The phase identification, morphology and magnetic properties of as-synthesized powders were studied in detail. The high purity of synthesized MFe2O4 powders was comfirmed by energy dispersive X-ray spectroscopy. Magnetic properties of as-synthesized MFe2O4 nanocrystalline powders were investigated systematically. All the samples presented a rather narrow hysteresis loop, suggesting the soft magnetic features. The saturated magnetization (Ms) of the four ferrites were 2.1, 29.3, 24.1, and 4.2 emu·g-1, respectively, and the residual magnetization (Mr) were 0.2, 2.3, 11.4, and 0.2 emu·g-1, respectively. Mr/Ms values of four ferrite samples were all less than 0.5. Zero-field-cooled and field-cooled magnetic properties of CaFe2O4 and MgFe2O4 samples as two typical ferrites were investigated in detail. The magnetization of CaFe2O4 sample presented an inconsistent variation tendency below 75 K due to the occurrence of magnetic phase transition.
Keywords: spinel-type ferrites  auto-combustion method  magnetic properties
投稿时间:2019-01-06 修订日期:2019-03-30
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陈鹏,姜林文,刘进军,杨姗姗,李江涛,陈红兵,何骏,王煜.尖晶石结构MFe2O4(M=Ca,Mg,Cu,Zn)纳米晶粉末的制备和磁性能[J].无机化学学报,2019,35(6):1101-1108.
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