Ti^(4+)掺杂对Ca_(3)Co_(2)O_(6)磁性和磁-介电性能的影响

作     者：王明豪 龚高尚 张会均 何诗悦 刘若水 王利晨 杨淑娴 Wang Ming-Hao;Gong Gao-Shang;Zhang Hui-Jun;He Shi-Yue;Liu Ruo-Shui;Wang Li-Chen;Yang Shu-Xian

作者机构：郑州轻工业大学电子信息学院郑州450000 郑州轻工业大学河南省磁电信息功能材料重点实验室郑州450000 中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所北京100081 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年第73卷第17期

页      面：258-265页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 0817[工学-化学工程与技术] 070205[理学-凝聚态物理] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：河南省科技攻关项目(批准号:242102231072)资助的课题 

主　　题：Ca_(3)Co_(2)O_(6) 磁化台阶 磁介电效应 

摘      要：本文采用溶胶-凝胶法制备了一系列Ca_(3)Co_(2-x)Ti_(x)O_(6)(x=0,0.02,0.04,0.06)多晶样品,并对他们的磁性、介电和磁介电性能进行了研究.X射线衍射结果显示少量的Ti4^(+)并未改变Ca_(3)Co_(2)O_(6)的晶体结构.虽然非磁性的Ti4^(+)离子破坏了Ca_(3)Co_(2)O_(6)的长程铁磁链并抑制了部分铁磁相互作用,使得掺杂样品的磁化强度有所降低.但磁性测量结果拟合得到的居里-外斯温度和交换常数均为正值,说明在Ti4^(+)掺杂的Ca_(3)Co_(2-x)Ti_(x)O_(6)样品中铁磁相互作用依旧是占据主导地位的.由于Ti4^(+)离子的引入,Ca_(3)Co_(2)O_(6)的自旋阻挫得到一定程度释放,抑制了Ca_(3)Co_(2)O_(6)磁化台阶的形成.Ca_(3)Co_(2)O_(6)作为一种典型的磁介电耦合材料,Ti4^(+)离子掺杂对体系自旋阻挫的释放和精细磁结构的调控也使得样品的磁介电耦合效应受到了一定程度的抑制.