磁介水热复合的生长机理及其界面特征对性能的影响

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51172138
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    周剑平
  • 依托单位：
    陕西师范大学
  • 学科分类：
    E0205.无机非金属基复合材料
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

多铁性复合材料具有潜在的应用前景和重要的研究价值，成为近年来的一个研究热点，然而磁电效应是一种二级效应，信号比较弱；另外，磁电复合材料兼有良好的介电性和较高的磁导率，可用于制备高密度集成器件。本项目以高介电的(Ba,Sr)TiO3和高磁导率的铁氧体为研究对象，采用水热法，制备磁电纳米核壳复合材料，通过调节钡锶比和铁氧体的成分，改变各相的晶格参数，获得高质量界面结合的磁电纳米核壳复合材料，研究两相在水热环境下的界面结合特征及其生长机理，然后将复合粉体制备成微米级厚膜，研究界面特征对复合厚膜介电性能、磁性能的影响。以实验为主，结合理论分析，揭示不同界面结合方式和形成原理，以及磁电纳米复合材料界面特征对物理性能的影响，促进多铁性材料的应用。

结项摘要

多铁性复合材料具有潜在的应用前景和重要的研究价值，通常铁电部分是良好的绝缘体，磁性部分是导体或半导体，在颗粒复合中磁性部分严重影响了材料的绝缘性能，因而要求磁性部分的体积含量小于渗流阈值18%，严重降低了复合材料的磁性能。本项目利用水热法两步制备了NiFe2O4@BaTiO4和MgTi2O4@NiFe2O4纳米核壳粉体，然后烧结成陶瓷试样，极大地提高了磁性部分的体积含量，高达30%时复合材料仍保持良好的绝缘性，远远高于简单粉体混合的阈值。而且采用化学方法实现了两相在晶格尺度上的完美结合，减小了界面损耗，保证复合材料具有很好的磁性能、电性能以及磁电性能，为其在微电子器件中的应用提供了实验依据。.在磁电颗粒复合研究的基础上，发展了Landau唯象理论，应用于磁电材料中铁电、铁磁相变过程，研究了磁电效应对二者的作用，得到了一系列有用的结论，部分结论得到实验验证，该理论得到的结果不仅适用于磁电耦合相互作用，而且对于其他包含两种序参量的系统、以及这两种序参量之间存在相互作用时，具有重要的参考价值。.基于磁-电的统一性和对称性原理，利用等效电路法，巧妙地把磁、电、力统一到四个耦合方程中，由此给出一个对称优美的等效电路，把磁电效应和逆磁电效应统一在一起，率先从理论上给出了二者的对称关系，同时给出了磁电效应和逆磁电效应的理论表达式，由此解释了许多实验现象。.在水热反应时施加磁场，得到了BiFeO3纳米棒，纳米棒在整个生长过程中均受到磁场的作用，使得晶格发生扭曲，导致BiFeO3纳米棒的一些奇异特征：Raman谱线中其他散射峰没有明显变化峰情况下，E-1、A1-1和A1-2 散射峰向低频方向移动，A1-2散射强度显著增强，呈现出磁各向异性，使得自旋受到调制，磁性明显增强，实现了利用磁场从晶格层面上调控BiFeO3材料的性能。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Novel behaviors of single-crystalline BiFeO3 nanorods hydrothermally synthesized under magnetic field
磁场下水热合成单晶BiFeO3纳米棒的新行为
  • DOI：
    10.1039/c5tc00747j
  • 发表时间：
    2015-06
  • 期刊：
    Journal of Materials Chemistry C
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Xiao R.-J.;Zhang Y.-X.;Shi Z.-H.;Zhu G.-Q.
  • 通讯作者：
    Zhu G.-Q.
Enhancing magnetic field sensitivity and giant converse magnetoelectric effect in laminate composite of Terfenol-D and multilayer piezoelectric vibrator
Terfenol-D层状复合材料与多层压电振子的增强磁场灵敏度和巨逆磁电效应
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2013.12.065
  • 发表时间：
    2014-03
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Zhou J.-P.;Shi Z.;Liu P.;Deng C.-Y.
  • 通讯作者：
    Deng C.-Y.
First-principles study of the structures and electronic band properties of Bi2Te3 {0 1 -1 5} nanoribbons
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  • DOI：
    10.1063/1.4922604
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    AIP Advances
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Ma Jing;Zhou Jian-Ping;Yang Jia;Zhao Hong-Sheng;Chen Xiao-Ming;Deng Chao-Yong
  • 通讯作者：
    Deng Chao-Yong
Hydrothermal synthesis and properties of NiFe2O4@BaTiO3 composites with well-matched interface
界面匹配良好的NiFe2O4@BaTiO3复合材料的水热合成及性能
  • DOI：
    10.1088/1468-6996/13/4/045001
  • 发表时间：
    2012-07
  • 期刊：
    Science and Technology of Advanced Materials
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Lv L.;Liu Q.;Zhang Y.-X.;Liu P.
  • 通讯作者：
    Liu P.
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低激励信号下磁电层合复合材料的磁介电效应和电致磁导率
  • DOI：
    10.1063/1.4780828
  • 发表时间：
    2013-01
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Zhou J.-P.;Zhang Y.-X.;Zhang G.-B.;Liu P.
  • 通讯作者：
    Liu P.

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TiO2(B)基复杂氧化物的制备及其光催化性能改进
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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]
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