M相六角铁氧体的固相法与溶胶凝胶法制备及磁电性能

摘要

为探究BaFe_10.2Sc_1.8O₁₉样品在室温下的磁电耦合性能，使用固相法和溶胶-凝胶法制备BaFe_10.2Sc_1.8O₁₉样品。使用X射线衍射仪确定物相结构，样品均为单相多晶体，其空间群是P63/mmc。使用场发射扫描电镜观察表面形貌，固相法制备的样品成分分布不均匀，存在“富钪相”;溶胶凝胶法制备的样品的成分分布均匀，晶粒呈六角形貌，晶粒尺寸约3～5μm。分别对溶胶凝胶法和固相法制备的样品的磁性进行研究，结果表明，固相法在250 K左右发生相转变，室温下的磁滞迴线并未表现出磁电耦合的行为；而溶胶凝胶法制备的样品在330 K附近发生磁相变，结合此相变点上下温度的磁滞迴线的研究，表明该相变对应亚铁磁到锥形磁结构的变化。磁电容和磁化强度随磁场类似的变化关系表明，该锥形磁结构能够诱导铁电极化，这可以根据反DM相互作用来理解。

关键词

六角铁氧体 / 溶胶凝胶法 / 锥形磁结构 / 磁电耦合 / 磁介电效应