[發明專利]一種La1-x

在審

• 申請號: 202010033254.9
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111196721A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 姚青榮;饒光輝;田創;王江;周懷營
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: C04B35/40
• 分類號: C04B35/40;C04B35/622;C04B35/624;H01F1/34;H01F41/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 鄒仕娟

本發明公開了一種La_1?xBi_xFeO₃稀土鐵氧體磁性材料及其制備方法，該方法包含：(1)將原料硝酸鉍、硝酸鐵和硝酸鑭按化學計量比稱樣配料，溶入稀硝酸中；(2)在金屬離子溶液中加入檸檬酸，調節pH為5～8，加入乙二醇；(3)將溶液于60～80℃中攪拌直至溶液均勻，呈透明濕凝膠狀；(4)將濕凝膠于80～100℃干燥，400～500℃預燒，得到前驅體粉末；(5)在前驅體粉末加入聚乙烯醇膠水，研磨造粒，壓制成形；(6)將樣品于400～500℃預燒，在600～1300℃退火，得到稀土鐵氧體磁性材料。本發明的磁性材料通過Bi摻雜得到晶體結構畸變的稀土鐵氧體磁性材料，提高了材料的矯頑力和剩磁。

技術領域

本發明涉及一種稀土鐵氧體磁性材料，具體涉及一種La_1-xBi_xFeO₃稀土鐵氧體磁性材料及其制備方法。

背景技術

隨著電子科技的快速發展，電子元器件逐漸向小型化、集成化及智能化等方向發展，這對電子材料的性能提出了更高的要求，而多鐵材料正是集電學和磁學等性能于一身的新型多功能材料。由于材料中各有序參量間的耦合使其物理性能更為豐富，如通過磁電耦合可實現磁和電的相互調控，從而在信息存儲、傳感、探測、微電子及無線通信領域都有著廣泛的應用前景。

作為一種重要的磁功能材料，LaFeO₃型鈣鈦礦稀土鐵氧體具有獨特的磁性能，在稀土鐵氧體中發現的自旋重取向、鐵磁和鐵電性能是磁性和超導等多重耦合狀態下最重要的材料之一。用于各種燃料電池，光催化劑、光學傳感器、非易失磁性存儲和現代硬盤驅動等的超靈敏磁讀頭。LaFeO₃是一種斜晶鈣鈦礦結構，具有高奈爾溫度的反鐵磁材料，Fe³⁺離子被氧離子八面包圍著，La³⁺離子在FeO₆八面體之間的空隙中，通過對離子尺寸及價態來對材料的微觀結構調控以及制備的工藝進行改進，從而實現磁性能改善。

發明內容

本發明的目的是提供一種La_1-xBi_xFeO₃稀土鐵氧體磁性材料及其制備方法，通過Bi摻雜得到晶體結構畸變的La_1-xBi_xFeO₃稀土鐵氧體磁性材料，提高了材料的矯頑力和剩磁。

為了達到上述目的，本發明提供了一種La_1-xBi_xFeO₃稀土鐵氧體磁性材料的制備方法，該方法包含：

(1)將原料硝酸鉍、硝酸鐵和硝酸鑭作為Bi、Fe、La的離子源，按La_1-xBi_xFeO₃化學計量比稱樣配料，0≤x≤0.5，將稱取的樣品溶入質量比為1:5的稀硝酸中，避免硝酸鉍直接溶于水中會產生Bi(OH)₃白色沉淀，得到金屬離子溶液；

(2)在所述金屬離子溶液中加入檸檬酸，檸檬酸作為絡合劑起到分散作用，并在凝膠過程中發生酯化反應形成凝膠，檸檬酸與該金屬離子之和的摩爾比為2～4：1，調節pH為5～8，以避免溶液過酸或過堿產生雜相導致制備的樣品不純，加入乙二醇，形成一定濃度的溶液；

(3)將步驟(2)得到的溶液于60～80℃中攪拌直至溶液均勻，呈透明濕凝膠狀；

(4)將濕凝膠于80～100℃干燥，然后在400～500℃預燒，以去除有機物，得到前驅體粉末；

(5)在所述前驅體粉末中加入聚乙烯醇膠水，研磨造粒，在10～15Mpa壓力下壓制成形；