Ca2+掺杂对SmFeO3的介电、铁磁特性及磁相变温度的影响

• 作者: 宋桂林 张娜 方松科 李德铭 童金山 苏健
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: SmFeO3 磁滞回线 自旋重组相变 反铁磁相变
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 236-246
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20172433

摘要

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SmFeO3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SmFeO3的5倍、3倍和2.6倍,而tgσ 增大一个数量级.在3 T磁场作用下,SmFeO3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SmFeO3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SmFeO3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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张娜	河南师范大学物理与材料科学学院河南省光伏材料重点实验室	11	29	3.0	4.0
2	苏健	河南师范大学物理与材料科学学院河南省光伏材料重点实验室	10	32	4.0	5.0
3	李德铭	河南师范大学物理与材料科学学院河南省光伏材料重点实验室	1	2	1.0	1.0
4	方松科	河南师范大学物理与材料科学学院河南省光伏材料重点实验室	2	2	1.0	1.0
5	童金山	河南师范大学物理与材料科学学院河南省光伏材料重点实验室	2	2	1.0	1.0