【摘要】 采用物理性能测量系统（PPMS）测试了晶体的磁性能。结果表明，饱和磁化强度随着Ce 3+离子浓度的增加而减小。

Ce x Y 3-x Fe 5 O 12 (x = 0.05–0.15)单晶采用光学浮区法生长[1]。

 

利用X射线粉末衍射、红外光谱、拉曼光谱来检查物相组成。测试结果表明，Ce x Y 3-x Fe 5 O 12晶体具有纯石榴石晶体结构。

 

采用物理性能测量系统（PPMS）测试了晶体的磁性能。结果表明，饱和磁化强度随着Ce 3+离子浓度的增加而减小。Ce xY3-xFe5O12(x = 0.05–0.15)晶体在1310 nm处的费尔德常数分别。

 

在铁石榴石体系中，磁性与尼尔亚铁磁性理论一致，其中三个亚晶格磁化强度分别对应于三个磁性离子结晶位点。Fe 3+在控制YIG结构的磁性能方面发挥着重要作用。这是由于 [a] 和 (d) 位点处的 Fe 3+离子通过氧阴离子之间的超交换相互作用以反铁磁方式耦合，从而在 (d) 位点处留下净矩。

 

对于非磁性离子（Y 3+)，它们在(d)位点的Fe 3+离子处以与Fe 3+离子的净矩相反的方向排列，其耦合弱于Fe 3+离子之间的耦合。与非磁性离子(Y 3+ )相比，Ce 3+和其他R 3+是磁性离子。因此，成分的变化会对磁性能产生很大的影响。可以看出，饱和磁化强度随着Ce 3+浓度的增加而降低。

 

在各种含有 Ce掺杂剂的磁性化合物中，系统地研究了所有精心设计的磁性化合物的铁磁性质。在这些化合物体系中，饱和磁化强度（M s）和剩余磁化强度（M r ）随着Ce含量的增加而降低，这归因于Ce取代后晶格略有增加和磁相互作用减弱。

 

用Ce 3+还原的Ce x Y 3-x Fe 5 O 12晶体的M s和M r量与参考文献中的这些化合物类似。由于同样的原因。

 

与此同时，铁在Ce x Y 3-x Fe 5 O 12晶体中，八面体晶格处的3+离子和十二面体晶格处的Y 3+离子与四面体晶格处的Fe 3+离子反平行排列。当通过取代十二面体晶格中的非磁性Y 3+离子来进行Ce 3+离子的部分磁性取代时，总磁矩将减小。这也是M s和M r随着Ce 3+浓度的增加而降低的重要原因。

 

[1]X. Zhang, G. Han, S. Zhang, Opt. Mater. 23 (2003) 421–424.

 

科学指南针在全国建立31个办事处和20个自营实验室，拥有价值超2.5亿元的高端仪器。检测项目达4000+项，覆盖材料测试、环境检测、生物服务、行业解决方案、模拟计算等九大业务。累计服务1800+个高校、科研院所及6000+家企业，获得了60万科研工作者的信赖。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。