成分优化对软磁MnZn铁氧体的影响规律OA北大核心CSTPCD

采用“化学溶胶—喷雾干燥—煅烧”方法制备Mn_(0.5−y)Zn_(0.5)Fe_(2+y)O_(4)(y=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.09)软磁MnZn铁氧体,利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和超导量子干涉磁测量系统等检测方法对其进行表征。研究结果表明:当y=0~0.07时,样品均只含有MnZn铁氧体单相;而当y=0.09时,将析出α-Fe_(2)O_(3)杂质相,此现象得到了XRD和Raman光谱结果验证。随着Fe含量的增加,平均晶粒度先减小再增大,当y=0.03时,平均晶粒度最小。样品中的Fe呈+3价,Zn呈+2价,而Mn则存在+2、+3和+4这3种价态,其中,当y=0.09时,样品中Fe^(3+)位于MnZn铁氧体和α-Fe_(2)O_(3)中的环境不同,其Fe2p_(3/2)峰存在结合能分别为710.09、711.16和713.71 eV的3个子峰。样品中Mn^(2+)的含量先增加再减少,在y=0.07时最大。所有样品均呈细小颗粒组成的空心球壳形貌,几乎不存在非空心球壳粉末形貌,且元素均匀化分布。当y=0~0.09时,比饱和磁化强度(M_(s))为41.15~54.58 A·m^(2)/kg,剩磁(M_(r))为0.91~6.50 mA/m,矫顽力(H_(c))为2242.4~8917.6 A/m,矩形比(M_(r)/M_(s))为0.02~0.12。其中,当Fe过量时,M_(s)呈先增大再减小的趋势;当y=0.07时,MnZn铁氧体的综合特性最优。