Ca2+掺杂对SmFeO3的介电、铁磁特性及磁相变温度的影响

作者：李德铭; 方松科; 童金山; 苏健; 张娜; 宋桂林

来源：Acta Physica Sinica, 2018, 67(06): 218-227.

• SmFeO3
• 磁滞回线
• 自旋重组相变
• 反铁磁相变

采用固相反应法制备Sm1-xCaxFeO3(x=0,0.1,0.2,0.3)样品,研究Ca2+掺杂对SmFeO3介电性能、铁磁性及磁相变温度的影响.X射线衍射图谱分析表明:所有样品的主衍射峰与SmFe03相符合且具有良好的晶体结构.随着x的增加,SmFeO3样品的晶粒尺寸由原来的0.5μm逐渐增大到2μm.当f=1 kHz时,Sm1-xCaxFeO3(x=0.1,0.2,0.3)样品的εr分别是SmFe03的5倍、3倍和2.6倍,而tgσ增大一个数量级.在3T磁场作用下,SmFe03样品的M-H呈线性,随着x的增加,M-H逐渐趋向饱和,Sm1-xCaxFeO3(x=0.1,0.2,0.3)样品的Mr分别是SmFeO3的20倍、31倍和68倍.X射线光电子能谱分析表明:Fe2+和Fe3+共存于Sm1-xCaxFeO3样品中,Fe2+/Fe3+比例随着x的增加而增大,证明Ca2+掺杂增加了Fe2+的含量,形成Fe2+—O2-—Fe3+超交换作用,增强SmFe03的铁磁特性.测量了Sm1-xCaxFeO3样品在外加磁场为1000 Oe(1 Oe=79.5775 A/m)的M-T变化关系,观测到其自旋重组温度(TSR)和尼尔温度(TN)分别为438 K和687 K,发现SmFe03样品的TSR和TN均随着x的增加向低温方向移动,当x=0.3时,自旋重组现象消失.这主要是SmFeO3样品磁结构的稳定性和Fe3+—O2-—Fe3+及Sm3+—O2-—Fe3+超交换三者共同作用的结果.

• 出版日期2018
• 单位河南师范大学; 河南省光伏材料重点实验室