基于II型结构的(1-x)Ba_0.6(Ca_1/2Sr_1/2)_0.4Ti_0.5Fe_0.5O₃+(x)Ni_0.40Zn_0.45Cu_0.15Fe_1.9Eu_0.1O₄复合材料的固相反应法合成及多铁性研究

摘要： 通过标准二次烧结陶瓷法（在空气中1200°C烧结3小时），制备了一系列多铁性复合材料：(1-x)Ba0.6(Ca1/2Sr1/2)0.4Ti0.5Fe0.5O3+(x)Ni0.4Zn0.45Cu0.15Fe1.9Eu0.1O4 ((1-x)BCSTFO+(x)NZCFEO)，其中x=0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1.0。X射线衍射图谱显示，这些多铁材料及母体陶瓷样品均结晶为简单立方结构，晶格参数略有畸变。随着铁氧体含量增加，X射线密度和本体密度升高，孔隙率相应降低，表明结晶度改善。介电常数呈下降趋势，而相对品质因数(RQF)随铁磁相NZCFEO含量增加显著提升。M-H磁滞回线表明，添加Ni0.40Zn0.45Cu0.15Fe1.9Eu0.1O4(NZCFEO)增强了铁磁性。当x=10%时矫顽力达最大值~92 Oe，x=50%时饱和磁化强度达峰值~1.37 emu/g。此外，x=30%时磁导率最高，继续掺杂则下降。室温电阻率因跳跃传导机制减弱而升高，样品电阻率随温度升高呈下降趋势。掺杂浓度对激活能也产生显著影响。综合测量的磁性和铁电性能表明，(1-x)BCSTFO+(x)NZCFEO的多铁性能得到显著改善。