VSM在镝和铟掺杂的 Co2Z 六方铁氧体的磁性研究中的应用

在不同类型的六角铁氧体中，Co₂Z型六角铁氧体由于其特殊的性能而被广泛用于各种应用。 Co₂Z型六方铁氧体也称为ferroxplana或hexaplana铁氧体，因为它属于平面六方铁氧体家族。室温下Co₂Z六方铁氧体的磁化方向位于c面。它们表现出最高的磁平面各向异性，因此一个小磁场就足以使磁矩绕 c 轴旋转，让磁矩沿着 GHz 范围内的交变场作用，这使得它方便在高频范围内的应用^[1,2]。镝和铟掺杂的 Co₂Z 六铁氧体 Ba₃Co₂In_yDy_xFe_23.9-xO₄₁（其中 x = 0.0、0.05、0.1、0.15、0.2 和 y = 0.1）是通过溶胶-凝胶自燃法制备的。通过 XRD 和 TEM 进行结构研究，证实制备的样品具有纯 Z 型相。磁性研究是通过振动样品磁力计(VSM)和穆斯堡尔光谱仪完成的。这些样品的磁滞回线给出了饱和磁化强度、矫顽磁场和剩磁磁化强度的值，从这些值我们发现Ba₃Co₂In_0.1Dy_0.2Fe_23.7O₄₁具有最高的饱和磁化强度值89.065emu/g。穆斯堡尔谱与 6 个六位点最小二乘拟合的六个六重奏相匹配，为我们提供了有关样品中 Fe³⁺ 态存在的信息，并且当磁场略有变化时，通过掺入镝和铟掺杂剂，晶格位点没有变形。Ba₃Co₂In _yFe_23.9-xDy_xO₄₁（其中 x = 0、0.05、0.1、0.15、0.2 和 y = 0.1）样品通过溶胶-凝胶自燃法合成。通过 XRD 分析在每个样品中确认纯 Z 相的形成。样品 Ba₃Co₂In_0.1Fe_22.4Dy_0.15O₄₁ 的 TEM 显微照片显示晶粒尺寸约为 100 nm、200 nm 和 500 nm。SAED（选区电子衍射）结果显示亮点，证实了样品的高结晶性。磁性研究是通过振动样品磁强计和穆斯堡尔光谱法完成的。从振动样品磁强计记录的磁滞回线显示了饱和磁化强度、剩磁和矫顽磁场值。样品Ba₃Co₂In_0.1Fe_23.7Dy_0.2O₄₁的饱和磁化强度最高值为89.064emu/g。从穆斯堡尔谱我们发现铁离子存在 Fe³⁺ 氧化态，并且样品晶格没有被 Dy³⁺ 和 In³⁺ 掺杂剂扭曲。

[1] A. Manhas, K.M. Batoo, M. Singh, Magnetic and Mossbauer ¨ investigations of soft Co₂Z-type hexa nanoferrites, J. Alloys Comp. 767 (2018) 188–194.

[2] J. Smith, H.P.J. Wijn, Ferrites, Philips technical library 278 (1959).

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