第三节铁氧体的结构与磁性能铁磁性亚铁磁性.PDF

第三节 铁氧体的结构与磁性能 金属和合金铁磁性材料：电阻率低，在较高交变电场作用下，易感应出涡流，消耗 功率而发热，其应用要受到限制 陶瓷磁性材料（铁氧体）：高电阻、强磁性和低损耗的磁性材料。在无线电电子学、 自动控制、计算机、信息存储、激光调制等方面，都已有着广泛的应用 铁氧体磁性与铁磁性相同之处：均有自发磁化强度和磁畴 铁氧体磁性与铁磁性不同之处：铁氧体磁性来自两种不同的磁矩，一种磁矩在一个 方向相互排列整齐；另一种磁矩在相反的方向排列。这两种磁矩方向相反，大小不 等，两个磁矩之差，就产生了自发磁化现象（亚铁磁性） 铁磁性 亚铁磁性 1 六种铁氧体： 尖晶石型 石榴石型 磁铅石型 钙钛矿型 钛铁矿型 钨青铜型 2 一、尖晶石型铁氧体 1. 尖晶石结构 尖晶石型铁氧体的通式可写成Me2+O·Fe 3+O 或Me2+Fe 3+O ，其中二价金属离子Me2+ 2 3 2 4 可以是Fe2+ 、Mn2+ 、Ni2+ 、Cu2+ 、Mg2+ 、Zn2+ 、Cd2+等。氧离子作面心立方最紧密堆 积排列，二价和三价金属离子较小，处于较大的氧离子组成的间隙位置 尖晶石晶胞中含有8个“分子”，即Me82+Fe163+O32 在O2+堆砌形成的骨架中有64个氧四面体空隙和32个氧八面体空隙。四面体空隙中只 有八分之一被金属离子占据，八面体空隙中只有二分之一被金属离子占据，因而在 晶胞中只有8个四面体空隙和16个八面体空隙被金属离子占据 A B 尖晶石的晶胞可以看作是八个 B A 小块拼合而成，排列有A块和B 块两种情况。A 块中二价离子 占有四面体空隙，B 块中三价 B A A B 离子占有八面体空隙 A 块 B 块 （） （） 2+ 3+ 2- a b Me ● Fe ○ O 3 在Me2+Fe 3+O 尖晶石中，根据金属离子的占据情况，可分为正型尖晶石、反型尖晶 2 4 石和混合型尖晶石： 正型尖晶石：所有二价正离子Me2+ 都填充在四面体空隙（称A位），所有三价正离 子Fe3+都填充在八面体空隙（称B位）中。如Zn2+(Fe3+) O 就是一个典型的例子 2 4 反型尖晶石：二价离子占有八面体空隙，三价离子占有四面体空隙及其余的八面体 空隙。如Fe3+(Fe3+Me2+)O ，其中Me2+是Mn2+ 、Fe2+ 、Co2+ 、Ni2+ 、Cu2+或Mg2+ 4 混合型尖晶石：即Me 2+Fe 3+(Fe 3+Me 2+)O ，x （0≤x≤1）常称为反型参数，括号表 1-x x 2-x x 4