镝掺杂铁氧体纳米晶的制备、表征和磁性-上海有机化学研究所.PDF

2008 年第66 卷 化 学 学 报 Vol. 66, 2008 第11 期, 1322～1326 ACTA CHIMICA SINICA No. 11, 1322～1326 ·研究论文· 镝掺杂铁氧体纳米晶的制备、表征和磁性 蒋荣立* 陈文龙 张宗祥 孙 强 尹文萱 ( 中国矿业大学化工学院 徐州 221116) 摘要 采用化学共沉淀法制备出了镝掺杂铁氧体纳米晶, 利用透射电子显微镜(TEM)、X 射线衍射仪(XRD)、傅立叶红 外光谱仪(FTIR)、古埃磁天平、振动样品磁强计(VSM)、X 射线能谱仪(EDX)等仪器对产物进行了表征, 研究了 Dy3＋ 掺杂量对铁氧体纳米晶的结构、磁性和粒度的影响. 结果表明: 适量稀土元素镝离子的掺杂可以提高尖晶石型铁氧体 的磁性、降低矫顽力, 当n(Fe3＋) ∶n(Dy3＋) ＝14 ∶1 时其磁性最强. Dy3＋替代或充填进入了尖晶石晶格, 且主要占据B 位. 掺杂了镝的铁氧体磁性纳米粒子粒度变小, 且分布更集中、均匀, 当Dy3＋加入量为n(Fe3＋) ∶n(Dy3＋) ＝14 ∶1 时铁氧体 纳米粒子的平均粒径由掺杂前的14 nm 降低到到8 nm. 这种具有超顺磁性的软磁铁氧体纳米晶可应用于纳米磁液领域. 关键词 尖晶石; 铁氧体; 镝; 掺杂; 磁性 Preparation, Characterization and Magnetic Properties of Ferrite Nanocrystals Doped with Dysprosium JIANG, Rong-Li* CHEN, Wen-Long ZHANG, Zong-Xiang SUN, Qiang YIN, Wen-Xuan (School of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116) 3＋ Abstract Dy -doped ferrite nanocrystals were prepared by a chemical co-precipitation method and char- acterized by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Gouy magnetic balance, vibrating sample magnetometer (VSM), and X-ray energy spectrum (EDX), respectively. The effects of dysprosium contents on structure, magnetic properties and size 3＋ of the ferrite were investigated. The results show that Dy can enhance the ma