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Tb_1-xDy_xFe_2-y-BaTi_0.99Cr_0.01O_3-δ多层复合结构中的磁电效应

高剑森 , 张宁

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00367

采用溶胶凝胶法制备了Cr掺杂BaTiO₃陶瓷片.X射线衍射显示Cr掺杂BaTiO₃依然为四方相钙钛矿结构.差热分析显示，Cr掺杂BaTiO₃的居里温度及相变潜热均比纯净BaTiO₃ 的同类参量略低.将所得BaTi_0.99Cr_0.01O_3-δ陶瓷片与Tb_1-xDy_xFe_2-y粘结成磁电双层及三层复合结构材料.研究了双层Tb_1-xDy_xFe_2-y-BaTi_0.99Cr_0.01O_3-δ和三层Tb_1-xDy_xFe_2-y-BaTi_0.99Cr_0.01O_3-δ-Tb_1-xDy_xFe_2-y复合材料的磁电效应.在28 kA/m 的磁场下，两者的横向ME电压系数均达其峰值，为732.5和2753mV/A.该两数值分别是采用BaTiO₃制备的同类双层及三层复合结构的同类数值的1.54及1.56倍.由于掺杂钛酸钡不含铅、锆等有害物质，因此采用掺杂BaTiO₃替代锆钛酸铅做为“绿色”压电材料制备磁电效应器件具有研究和应用价值.

关键词: 掺杂钛酸钡 , green piezoelectrics , magnetostrictive material , magnetoelectric effect

Tb1-xDyxFe2-y-BaTi0.99Mn0.01O3+δ层状复合材料的低频磁电耦合

曹鸿霞 , 刘清惓 , 王友保

复合材料学报

利用弹性力学模型,推导了低频下磁致伸缩-压电双层复合材料中磁电电压系数的表达式,计算了Tb1-xDyxFe2y-BaTiO3层状复合材料中的横向磁电耦合.采用溶胶-凝胶法制备1.0％(摩尔分数)Mn掺杂BaTiO3(BaTb9Mn0.01O3-δ)压电陶瓷片.将Mn掺杂BaTiO3与Tb1-xDyxFe2-y胶合制成双层和三层复合材料,研究了复合材料在低频下的横向磁电效应.XRD和DSC分析结果表明,室温下Mn掺杂BaTiO3保持了其四方钙钛矿结构,降低了BaTiO3的居里点和相变潜热.在约33 kA/m偏置磁场下,Tb.xDyx Fe2y-BaTi0.99M n00.01O3+δ和Tb1-xDyx Fe2-y-BaTi0.9M n00.01O3+δ-Tb1 xDyxFe2-y的横向磁电耦合峰值分别为529.4 mV/A和1659.5 mV/A,分别是Tb1-xDyx Fe2y-BaTiO3和Tb1-x DyxFe2y-BaTiO3-Tb1-xDyxFe2-y的1.48和1.45倍.三层复合材料的横向磁电电压系数约是同类双层的3倍多.

关键词: 磁电效应 , 层状复合物 , 掺杂BaTiO3 , Tb1-xDyxFe2-y(TDF) , 压电材料

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