Co-Ti共掺杂M型六角钡铁氧体磁电耦合研究

摘要

磁电多铁性材料具新颖的磁电耦合特征,可用于构建新型传感器和高密度存储器件.但大多数单相磁电材料磁电共存相变温度低,需较大的驱动磁场来获得磁电耦合.六角铁氧体可明显改善这两方面性能,但还需提高其相变温度及电阻率.文中采用Co及Ti元素对M型六角铁钡氧体进行大剂量共掺杂,制备了一系列铁氧体陶瓷BaFe_(12-2x)Co_xTi_xO_(19)(x=04).同时利用物理性能综合测试仪(PPMS)及其他检测仪器搭建了一套磁电测试系统,并结合LabVIEW软件编程实现自动控制和数据采集,对这些样品的磁性、电性、磁介电和磁电耦合特性进行了系统表征.结果表明,Co-Ti共掺杂可显著改变M型六角钡铁氧体的矫顽场及饱和磁化强度.同时,这种掺杂(掺杂量x≥2)可使漏电流降低近3个数量级.值得一提的是,在掺杂量x=2的样品中观测到室温下的磁介电效应,同时在100 K以下温度段观测到明显的磁致铁电极化,且其电极化方向可被磁场反转.该结果在探索新型多铁六角铁氧体及推进其应用化进程具有一定的意义.