多铁性M-型六角铁氧体材料的制备与磁电响应

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11774276
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2006.铁电与多铁体系
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Multiferroic material integrates ferroelectricity and ferromagnetism into one structure, which provides more broad freedoms for multiple functionality of a single electric device. It keeps itself as one of the frontier and hot topics in materials science. This project will mainly focus on the investigation of ferroelectric、magnetic and magnetoelectric properties of M-type hexaferrites. First of all, fine powders of M-type hexaferrites will be controllably fabricated by a polymer precursor method. The powders will then be pressed into a pellet, which will be sintered into ceramics at different temperatures. Thin films of M-type hexaferrites will be prepared by sol-gel process. Both ceramic and thin film specimens will be annealed in O2 atmosphere for several times so as to remove oxygen vacancies and transform Fe2+ into Fe3+. The ferroelectricity, ferromagnetism and magnetoelectric properties of the specimens will be investigated systematically. Further research work will be carried out on the effect of external magnetic fields to the ferroelectricity and dielectric properties of M-type hexaferrite specimens as well as magnetic polarization behavior induced by electric field. We will then investigate the pinning function of rare earth ions on the cycoidal conic spins in M-type hexaferrites. The electronic structure, spin-orbit interaction and their impact on macroscopic magnetoelectric properties will also explored. Combining the crystal and magnetic structure models, we will be able to further disclose the origin of the ferroelectricity and physical mechanism of magnetoelectric coupling effect in M-type hexaferrites. The successful implement of this project will enrich the fabrication methods and species of multiferroic materials. The fruit outcomes of this investigation will provide new insight into the design of new types of multiferroic materials as well as integration of multiferroic thin films with semiconducting electric circuit.
多铁性材料集铁磁性和铁电性于一体,为器件的多功能化提供了更广阔的自由度,是材料科学前沿问题之一。本项目将通过聚合先驱物的方法制备M-型铁氧体精细粉体,将之烧结成陶瓷;同时用溶胶-凝胶方法制备薄膜样品;之后将陶瓷和薄膜样品在氧气下退火,以消除样品内的氧空位并将Fe2+氧化为Fe3+。系统地研究M-型六角铁氧体的铁电、铁磁和磁电耦合性能;研究铁氧体材料在不同磁场下的铁电行为;探索不同偏压下铁氧体材料的磁极化现象。探究稀土离子对锥型自旋的钉扎作用,揭示M-型六角铁氧体材料的电子结构、自旋轨道偶合和宏观磁电性能之间的关系;结合晶体结构和磁相结构模型,进一步揭示M-型六角铁氧体铁电性的起源及磁电耦合的物理机制;通过本项目的研究可以丰富多铁性材料的制备方法,对多铁性材料与半导体电子线路的集成、开发室温单相多铁性材料将具有重要意义。可以为发展多铁性信息存储器、电子自旋器件的技术提供重要的理论和实验依据。

结项摘要

1)通过氧气退火,使BaFe12O19陶瓷在室温下的电滞回线达到了饱和,实现了SrFe12O19和BaFe12O19室温下的铁电性,使之与铁磁性共存,从而证实了M-型铁氧体SrFe12O19和BaFe12O19的多铁特性。实现了两种材料的磁电耦合效应。 .2)发现了La0.2Sr0.7Fe12O19和SrFe12O19两种化合物的磁性半导体特性;实验上实现了其光催化降解甲基蓝的过程,磁性催化剂可回收重复使用,避免了催化粉体对环境的二次污染。说明这类化合物可以应用于光催化降解有机染料或其他有机污染物,具有应用于环境保护领域的潜力;另外,磁性半导体特性为M-型六角铁氧体用作集运算与存储于一体的新型芯片提供了契机。 .3)通过掺杂并调整La离子的浓度,实现了LaxSr1-xFe12O19从铁电性(x=0)调谐到反铁电性(x=0.5)的过程; 开发了一种集反铁电性与铁磁性于一体的新型单相多铁性材料;发现了La0.5Sr0.5Fe12O19的巨磁电容效应与巨磁阻效应;具有重要的科学意义。对未来实现多铁性材料在电写磁读存储器中的应用打下良好的理论和技术基础。.4)以安德森模型构建哈密顿量,理论研究了三角晶格结构的磁阻挫对多铁性材料电荷输运性质的影响规律;计算结果表明,在有限温度下,当其他相互作用常数不变时,随着温度的升高,三角晶格阻挫结构的近藤峰会被抑制,说明电导会温度的升高而下降。当温度进一步升高,近藤峰和RKKY峰均消失。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
单相M-型铁氧体的多铁特性
  • DOI:
    10.13535/j.cnki.10-1507/n.2018.09.03
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国高新科技
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谭国龙;李威
  • 通讯作者:
    李威
Kondo effect and RKKY interaction assisted by magnetic anisotropy in a frustrated magnetic molecular device at zero and finite temperature
零温和有限温度下受挫磁性分子器件中磁各向异性辅助的近藤效应和 RKKY 相互作用
  • DOI:
    10.1039/d0cp05915crsc.li/pccp
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Phys. Chem. Chem. Phys.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Nan Nan;Wei Li;Peng-Chao Wang;Yong-Jin Hu;Guo-Long Tan;Yong-Chen Xiong
  • 通讯作者:
    Yong-Chen Xiong
Multiferroic properties of PbFe12O19-PbTiO3 composite ceramics
PbFe12O19-PbTiO3复合陶瓷的多铁性能
  • DOI:
    10.1007/s10854-019-01426-6
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Mishra Debesh D.;Tewelde Daniel M.;Wang Min;Tan Guolong
  • 通讯作者:
    Tan Guolong
Structural, electrical, and magnetic properties of mullite-type Bi2Fe4O9 ceramic
莫来石型Bi2Fe4O9陶瓷的结构、电学和磁学性能
  • DOI:
    10.1007/s10832-021-00233-y
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of Electroceramics
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Poorva Sharma;Ashwini Kumar;Tang Jingyou;Guolong Tan
  • 通讯作者:
    Guolong Tan
Photocatalytic and semiconducting performance of La modified M-type lead hexaferrite
La改性M型铅六角铁氧体的光催化及半导体性能
  • DOI:
    10.1007/s10854-018-9823-4
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Mishra Debesh Devadutta;Tan Guolong
  • 通讯作者:
    Tan Guolong

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码