Yb-Ce共掺YIG纳米晶的醇热法合成与磁性能

摘要

以分散性好的钇铝石榴石(YAG)纳米晶为晶种,采用醇热法合成Yb-Ce共掺的YbxCe1.5 Y1.5-xFe5 O12(x=0、0.25、0.5、0.75和1.0)(YIG)纳米晶.X线衍射(XRD)测试表明各组分产物均为单相石榴石结构,经Rietveld方法全谱拟合分析发现,Yb-Ce共掺YIG纳米晶晶胞参数a不随Yb3+掺杂量的改变而显著变化(均略大于1.249 nm),平均晶粒尺寸约为30 nm,与场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察到的颗粒尺寸一致.振动样品磁强计(VSM)测试结果表明,随Yb3+掺杂量x的增大,室温饱和磁化强度σ5有所下降,这是由于Yb3+取代石榴石结构中Y3+,进入十二面体位置使晶胞分子磁矩减小所致.此外,Yb-Ce共掺YIG纳米晶饱和磁化强度与其晶粒尺寸随Yb掺杂量的变化规律呈现出一定的相似性.