物理学报
物理學報
물이학보
2006年
3期
1453-1457
,共5页
孔令刚%康晋锋%王漪%刘力锋%刘晓彦%张兴%韩汝琦
孔令剛%康晉鋒%王漪%劉力鋒%劉曉彥%張興%韓汝琦
공령강%강진봉%왕의%류력봉%류효언%장흥%한여기
室温铁磁性%结构相变%锐钛矿%氢退火
室溫鐵磁性%結構相變%銳鈦礦%氫退火
실온철자성%결구상변%예태광%경퇴화
利用固相反应法在700℃-1000℃不同的温度下、空气中烧结Co3O4和TiO2混合物,制备了(Co3O4)x/3(TiO2)1-x(0<x≤0.1)样品,所有的烧结样品均表现出顺磁行为,但经500 ℃氢退火后均表现出室温铁磁性.X射线衍射(XRD)分析显示,在所有样品中均存在钙钛矿相CoTiO3,说明Co3O4与TiO2反应形成了CoTiO3;同时,在700 ℃低温和900 ℃以上的高温烧结样品中分别观察到了单相的锐钛矿和金红石相结构.经高低温烧结的样品在500 ℃氢退火后,CoTiO3相消失,锐钛矿相的CoxTi1-xO2-δ形成.X射线光电子能谱(XPS)分析显示,氢退火样品中的Co以+2氧化价态存在,同时没有观察到金属态的Co,这说明氢退火样品中的室温铁磁性不是源于金属Co颗粒的形成,而是与钙钛矿结构的CoTiO3相的消失和锐钛矿型的CoxTi1-xO2-δ相的形成有关.(Co3O4)x/3(TiO2)1-x(0<x≤0.1)样品中的室温铁磁性可能源于锐钛矿型的CoxTi1-xO2-δ相的本征铁磁性,伴随着结构相变而产生的Co离子之间的铁磁交换相互作用或许是样品室温铁磁性产生的根本原因.
利用固相反應法在700℃-1000℃不同的溫度下、空氣中燒結Co3O4和TiO2混閤物,製備瞭(Co3O4)x/3(TiO2)1-x(0<x≤0.1)樣品,所有的燒結樣品均錶現齣順磁行為,但經500 ℃氫退火後均錶現齣室溫鐵磁性.X射線衍射(XRD)分析顯示,在所有樣品中均存在鈣鈦礦相CoTiO3,說明Co3O4與TiO2反應形成瞭CoTiO3;同時,在700 ℃低溫和900 ℃以上的高溫燒結樣品中分彆觀察到瞭單相的銳鈦礦和金紅石相結構.經高低溫燒結的樣品在500 ℃氫退火後,CoTiO3相消失,銳鈦礦相的CoxTi1-xO2-δ形成.X射線光電子能譜(XPS)分析顯示,氫退火樣品中的Co以+2氧化價態存在,同時沒有觀察到金屬態的Co,這說明氫退火樣品中的室溫鐵磁性不是源于金屬Co顆粒的形成,而是與鈣鈦礦結構的CoTiO3相的消失和銳鈦礦型的CoxTi1-xO2-δ相的形成有關.(Co3O4)x/3(TiO2)1-x(0<x≤0.1)樣品中的室溫鐵磁性可能源于銳鈦礦型的CoxTi1-xO2-δ相的本徵鐵磁性,伴隨著結構相變而產生的Co離子之間的鐵磁交換相互作用或許是樣品室溫鐵磁性產生的根本原因.
이용고상반응법재700℃-1000℃불동적온도하、공기중소결Co3O4화TiO2혼합물,제비료(Co3O4)x/3(TiO2)1-x(0<x≤0.1)양품,소유적소결양품균표현출순자행위,단경500 ℃경퇴화후균표현출실온철자성.X사선연사(XRD)분석현시,재소유양품중균존재개태광상CoTiO3,설명Co3O4여TiO2반응형성료CoTiO3;동시,재700 ℃저온화900 ℃이상적고온소결양품중분별관찰도료단상적예태광화금홍석상결구.경고저온소결적양품재500 ℃경퇴화후,CoTiO3상소실,예태광상적CoxTi1-xO2-δ형성.X사선광전자능보(XPS)분석현시,경퇴화양품중적Co이+2양화개태존재,동시몰유관찰도금속태적Co,저설명경퇴화양품중적실온철자성불시원우금속Co과립적형성,이시여개태광결구적CoTiO3상적소실화예태광형적CoxTi1-xO2-δ상적형성유관.(Co3O4)x/3(TiO2)1-x(0<x≤0.1)양품중적실온철자성가능원우예태광형적CoxTi1-xO2-δ상적본정철자성,반수착결구상변이산생적Co리자지간적철자교환상호작용혹허시양품실온철자성산생적근본원인.
