TbCrO₃的合成以及磁、介电性能研究

摘要

为研究TbCrO₃低温下的磁相变和介电弛豫,采用溶胶凝胶自蔓延燃烧合成法制备了TbCrO₃材料,并对其磁、电性能进行了分析。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和综合物性测量系统对材料进行了物相和物性表征。X射线衍射结果表明,合成的TbCrO₃为单相多晶样品,空间群为Pbnm;直流磁化曲线表明,材料的奈尔温度TN=162 K,分子的有效磁矩理论值与通过磁化曲线高温顺磁段外推得到的实验值相吻合,说明样品的磁性遵循居里外斯定律,外斯常数为负值（-32.2 K）,表明样品内部的反铁磁耦合特性;介电测量中,在低频、高温下,样品出现了介电色散和巨介电常数,归因于空间电荷极化。样品在200 K附近出现介电驰豫,损耗峰随着频率增大向高温移动,拟合出的活化能为0.358 e V,这与RCrO₃体系中其他样品的活化能接近。根据介电常数虚部与频率关系分析出驰豫为麦克斯韦-瓦格纳驰豫,由阻抗谱分析出驰豫是由晶界与晶粒共同作用的。TbCrO₃在低温下存在顺磁-反铁磁相变,介电弛豫显示出热激活行为。

关键词

溶胶凝胶自蔓延燃烧 / 反铁磁 / 巨介电常数 / 空间电荷极化 / 介电弛豫