Dy掺杂Bi1-xDy_xFeO3多铁材料的微波电磁特性及其优化

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本研究论文主要关注于Dy掺杂Bi1-xDyxFeofeO3多铁性材料在微波电磁特性方面的深入探究。作者采用溶胶-凝胶法制备这种具有潜在多功能性的材料,这是一种常见的陶瓷材料合成方法,通过精确控制Dy的掺杂比例,旨在探索其对材料微观结构、电磁性能和吸波能力的影响。 首先,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的物相、微观结构和形态进行了细致的表征,这是理解材料性质的基础。XRD用于确定晶体结构和相组成,而SEM则提供了关于材料微观形貌和颗粒大小的信息,如文中提到的850℃煅烧条件下,材料颗粒呈现出亚微米尺度的短纤维状结构,这可能对材料的电磁性能有显著影响。 研究的重点在于探索不同煅烧温度对材料微结构和形貌的影响,最终确定了850℃作为最佳煅烧条件,此时杂相基本消失,有利于材料性能的优化。Dy掺杂在此过程中起到了关键作用,它不仅有助于减少杂相的形成,避免了Bi3+在高温下可能的挥发,还能够抑制材料中螺旋形自旋磁结构的发展,从而提高复介电常数(即电介质的介电常数的复数形式,反映了材料同时存在的电偶极矩和磁偶极矩响应)实部和虚部,增强了磁谱的弛豫特性。 在电磁损耗机制上,研究发现Bi1-xDyxFeofeO3材料中电导损耗和磁导损耗两种机制共存,且存在相互竞争和协同效应。Dy掺杂有效地调控了这两种损耗机制,使得材料在微波高频段的吸波性能得到提升,这对于设计和开发微波吸收材料具有重要的实际应用价值。 关键词“多铁性”强调了这种材料的特殊性质,它同时具有电和磁两种铁性效应,而“Dy掺杂”、“Bi1-xDyxFeofeO3”和“电磁损耗”、“微波吸收”则是论文的核心研究内容。这篇论文不仅提供了一种新型多铁性材料的设计策略,也为理解其在微波领域的潜在应用提供了深入的理论依据。这项工作对于推进多铁性材料在微波通信、雷达隐身等领域的技术发展具有重要意义。