Yb取代钇铁石榴石中微波磁介电效应初探

摘要

采用固相反应法制备了稀土位掺杂的钇铁石榴石铁氧体YbxY3-xFe5O12(Yb-YIG),利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪与振动样品磁强计等测试手段,探究了Yb3+离子掺杂量对于钇铁石榴石晶格结构、元素价态以及静态磁参数等方面的综合影响,同时深入剖析上述材料体系中铁磁共振关联的微波共振型磁介电效应这一新现象的物理图像,并揭示稀土位掺杂对该共振型磁介电效应的调控机制.研究表明,Yb3+掺杂量的逐渐增加,将导致Yb-YIG的晶格发生明显收缩,体系饱和磁化强度与矫顽力将相应地增大与减小.上述晶格收缩现象将有效抑制高温烧结过程中的氧逃逸,使得Yb-YIG体系中Fe2+离子的含量与氧缺陷的数量随Yb3+离子的增加而逐渐减小,并最终导致了Yb-YIG中微波磁介电效应系数的降低.