欢迎来到论文网! 识人者智,自知者明,通过生日认识自己! 生日公历:
网站地图 | Tags标签 | RSS
论文网 论文网8200余万篇毕业论文、各种论文格式和论文范文以及9千多种期刊杂志的论文征稿及论文投稿信息,是论文写作、论文投稿和论文发表的论文参考网站,也是科研人员论文检测和发表论文的理想平台。lunwenf@yeah.net。
您当前的位置:首页 > 科技论文 > 化学论文

锰锌铁氧体纳米粒子制备与热磁性研究_热磁效应-论文网

时间:2014-02-21  作者:李定国,刘祖黎,熊杰,熊永红
对低温磁化特性的理解,可以引入低温自旋波理论来分析。原子系统的自旋在温度0K状态处于完全平行,随着温度的增加,部分自旋状态发生了反转,导致总磁矩的减少。按照低温自旋波理论,磁化强度(其中M(T)、和M(0)分别表示温度为T和0K时的饱和磁化强度,a、b为布洛赫指数和布洛赫系数)。随着温度的增加,热扰动破坏了磁有序,因此随着温度增加,磁化强度降低,温度降低,饱和磁化强度增加。本样品测试结果与Zhao等实验测得镍锌铁氧体的结果是一致的。

3.3.2热磁性讨论

 
  文本框: (a) 低温区样品σs~t曲线 (b) 高温区样品σs~t曲线图5样品σs~t曲线

为了进一步研究磁性与温度的关系,图5(a)和(b)分别给出外加磁场为1000Oe情况下样品比饱和磁矩随温度T的变化曲线。图(a)为300K以下低温区的测试结果,图(b)为300K以上高温区

域的测试结果。众所周知,在居里温度附近,传统铁磁体和亚铁磁体的磁化强度会急剧下降。在居里温度以下,样品磁畴内的磁矩有序排列,具有自发磁化,表现为铁磁性或亚铁磁性;在居里温度以上,样品内磁矩无序排列,自发磁化消失,表现为顺磁性。图(b)中比饱和磁矩σs随温度T的关系曲线很难再用传统的居里温度来定义和确定居里温度。实际上居里温度已从传统意义的一个温度点,变为一个小区间。接近居里温度前磁化强度与温度可近似看作为线性关系,即,定义,其反映了磁体磁化强度的温度敏感程度,即为热磁系数,其值可通过求M-T曲线的斜率获得。由图(b)计算出在温度400K以下σs~T曲线的斜率约为0.050emu/(gK),此即锰锌铁氧体磁性颗粒样品在外加磁场为1000Oe时的热磁系数。结果表明锰锌铁氧体的磁化性能随温度有显著的变化。在居里温度以下,样品保持铁磁性,其热磁系数较大,并且基本保持不变;但在接近并超过居里温度时,热磁系数随温度升高而迅速减小,最终趋近于零,变成顺磁性,其磁化性能几乎不再随温度变化。因此,温度低于居里温度时材料呈现热敏性,居里温度附近材料铁磁性和顺磁性转换期间热磁系数发生突变,是热磁性能应用价值最大的区域。热磁效应在磁致冷技术方面有重要的应用前景,温度变化引起磁有序的变化,由外磁场的变化引起材料内部磁熵的改变,并伴随着材料吸热或放热。若在系统绝热的情况下逐渐减小磁性材料的磁场强度,材料的温度将伴随着去磁过程而逐渐降低这种现象称为绝热去磁致冷效应,绝热去磁致冷技术是获得1K以下低温的有效方法。因此,研究磁性材料热磁效应具有重要的应用价值。

图5(a)给出低于室温区域锰锌铁氧体比饱和磁矩随温度的变化曲线,反映了锰锌铁氧体样品的低温磁性质,表明随着温度降低比饱和磁矩近似为线性增加,与图4的测量结果一致,进一步表明温度升高会破坏锰锌铁氧体的磁有序。另外,线性变化的结果也表明,在低于室温区域内锰锌铁氧体处于单一相结构,没有发生相变。

4结论

本文通过化学共沉淀法制备了锰锌铁氧体纳米磁性颗粒,采用XRF和XRD进行了样品成分、物相表征,表明样品颗粒平均粒径约17纳米,结构为立方晶系尖晶石晶型,Mn和Zn参与了晶体构成,制备工艺基本满足要求。对锰锌铁氧体微粒的磁性能进行了常温和低温磁性测试,并进行了机理分析,表明样品室温15000Oe磁场作用下达到的比饱和磁矩约为68.13emu/g,在外场作用下随着温度降低样品的比饱和磁矩升高,并对样品的热磁性机理进行了分析讨论。

参考文献
1 D. Ravinder,T. Alirelumanga,Materials letters,38(1998),51-56.
2 J. W. Fan,S. Frankale,IEEE Transaction Magnetics.,32(5) (1996),4854-4856.
3 C. Rath,K. K. Sahu,S. Anand,S. K. Date,et al,J. Magn.Magn.Mater.,202(11) (1999),77-84.
4 H. L. Wen,K. Shi,J. Jang,et al. Mater. Res,14(1) (1999)204-252.
5 Y. X. Gan,P.Yi,C.Q.Chen,ACTA Aerronautica ET Astronautica SINICA,13(6)(1992),344-347.
6 E . Auzans,D . Zins,R . Massart.J. Mater. Sci.,34(1999),1253-1260.
7 A. Thakur,M. Singh.Ceram. Int.,29(2003),505-511.
8 L. J. Wang,C.W.Guo,Z. Y. Yang,J. Chin. Univ. Mini & Tech.,36(6)(2007),833-834.
9 L. Cao,H . Schwartz.Nonlin Dyn.,180(4)(1999),383-404.
10 G . Arulmurugana, Vaidyanathana, et al,Physica B, 368(2005),223-230.
11 M. MA,Y. ZHANG,X. B. LI, et al,Colloids Surf.,A,224(2003), 207-212.
12 C. Rath,K. K. Sahu,S. Anand, et al,J. Magn Magn Mate,202(1)(1999),77-84.
13 A. Thakur,M. Singh,Ceram. Int.29(5)(2003),505-511.
14 R. V. Arulmurugana,G . Vaidyanathana, S. Vaidyanathan, S .Sendhilnathan,B. Jeyadevan.J.Magn.Magn.Mater.,298(2006),83-94.
16 L. J. Zhao,H. yang,L. X. Yu,et al,J. Magn. Magn. Mater.,305(2006),91-94.
17 M. D.Zhao,China Powder Science and Technology,5(4)(1999),6-7.
18 R.C.O Handley,Modern Magnetic Materials Principles and Applications[M](in chinese),Beijing: Chemical Industry Press,(2002),92-97.

查看相关论文专题
加入收藏  打印本文
上一篇论文:铸造模型的温度场有限元分析-论文网
下一篇论文:镁合金黑色化学转化膜工艺研究_正交试验-论文网
科技论文分类
科技小论文 数学建模论文
数学论文 节能减排论文
数学小论文 低碳生活论文
物理论文 建筑工程论文
网站设计论文 农业论文
图书情报 环境保护论文
计算机论文 化学论文
机电一体化论文 生物论文
网络安全论文 机械论文
水利论文 地质论文
交通论文
相关化学论文
最新化学论文
读者推荐的化学论文