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Ti1-xCrxO2±δ体系的相关系、晶体结构和磁性能研究

李 健 王美丽 张宝述 宋功保

Ti1-xCrxO2±δ体系的相关系、晶体结构和磁性能研究

李 健, 王美丽, 张宝述, 宋功保
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-01-09
  • 修回日期:  2007-01-24
  • 刊出日期:  2007-03-05

Ti1-xCrxO2±δ体系的相关系、晶体结构和磁性能研究

  • 1. (1)西南科技大学材料科学与工程学院,绵阳 621010; (2)西南科技大学材料科学与工程学院,绵阳 621010;Department of Ceramics and Glass Engineering,University of Aveiro,Aveiro 3810-193,Portugal
    基金项目: 

    四川省教育厅重点专项项目(批准号:2005D006)资助的课题.

摘要: 采用溶胶凝胶法制备了Ti1-xCrxO2±δ体系系列样品.利用扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS),粉末X射线衍射分析(XRD)方法研究了Ti1-xCrxO2±δ系列样品的颗粒尺寸、形貌、组分化学态、相关系和固溶区范围;并利用超导量子干涉磁强计对样品的磁性能进行了研究.采用Rietveld结构精修的方法研究了Cr的不同掺杂量对TiO2晶体结构的影响,研究表明,1000℃烧结的样品的固溶区范围是x=0—0.03,为金红石单相;随着Cr掺杂量的增加,金红石相晶胞参数规律性地减小;当x>0.03,为金红石相和CrO2相两相共存.综合XRD和磁性测量结果,500℃烧结的样品的固溶区范围是x=0—0.02,为锐钛矿单相;随着Cr掺杂量的增加,锐钛矿相晶胞参数规律性地减小;当x≥0.04,为锐钛矿相和绿铬矿相(Cr2O3)两相共存.XPS实验结果表明,500℃和1000℃退火的样品中Cr都是以Cr+3和Cr+6两种化学态存在,1000℃烧结的样品中可能有更多的Cr3+转化为Cr6+.根据M-H和M-T曲线的测试结果发现,本文500℃烧结的Ti1-xCrxO2±δ体系样品当x=0—0.02时,为室温铁磁性.当x≥0.04时,由铁磁相和顺磁相所组成,在低温下有较强的铁磁性;室温下主要是顺磁相,铁磁相只占据很小的体积分数.

English Abstract

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