文 献 综 述

1 前言

随着现代雷达与微波电子技术的飞速发展，微波吸收材料在民用和军事上的应用领域越来越广。铁氧体作为性能优良的吸波材料，可以通过离子掺杂或复合其它介质来控制电磁参数，调节吸波性能，并且价格相对低廉。

铁氧体是铁族元素和一种或是多种金属元素构成的复杂的三元氧化物。因其优异的电磁性能存在可被挖掘的巨大潜力，铁氧体材料在近年来一直备受瞩目。从目前的研究看来，铁氧体材料按晶体结构可分为磁铅石型铁氧体、石榴石型铁氧体和尖晶石型铁氧体[1]。

本论文研究的是尖晶石型铁氧体MeFe204。其中，具有片状结构的钡铁氧体，其磁性各向异性等效场也较高，利用其自然共振可能得到高的mcent;和msup2;[2]，因此在一定程度上能够满足吸波材料涂层薄、频带宽、质量轻的设计要求。

2 尖晶石铁氧体的晶体结构

尖晶石型铁氧体的晶体结构为立方晶系，面心点阵。化学式可以表示为MeFe2O4(或AB2O4)，其中M代表二价金属阳离子，例如：Mn2 、Zn2 、Ni2 等金属离子形态。Fe3 为三价离子，Fe3 也可以被Cr3 、La3 、Nd3 等三价金属离子所取代[3]。

由于尖晶石晶体结构中氧离子比较大而金属离子比较小，所以以氧离子作为密堆积结构，金属离子填充在氧离子密堆积的空隙中[4]。32个氧原子密堆积共可以组成两种不同的阳离子位置，即64个四面体位和32个八面体位。尖晶石铁氧体的晶体结构为四面体间隙由4个氧离子中心连线构成的4个三角形平面包围而成，这种间隙较小只能填充半径较小的金属离子；八面体间隙山6个氧离子中心连线构成的8个三角形平向包围而成，间隙较大可容纳离护半径较大的金属离子。但是这些问隙不能全部被金属阳离子所占据，仅1/4的间隙(8个四面体位和16个八面体位)能被阳离子所占据，分别标志为A位和B位，还有大量的间隙空置。此外，尖晶石结构中还存在很多其它晶格缺陷[5]，如少数阳离子还会出现在A位和B位以外的间隙里和存在氧空位等。由于结构中存在大量间隙和缺陷，为金属离子的掺杂和取代创造了有利条件，从而使尖晶石型铁氧体种类繁多，性能更加优异。

3 尖晶石铁氧体材料的磁性能

物质的磁性主要来自于自旋动量矩和电子的轨道动量矩相结合的磁矩[6]。氧原子的最外电子层排布是2S22P4，具有很大的电负性，容易获得电子形成带负电的氧离子02-。此时，02-的最外层电子排布为2S22Px22Py22Pz2，S亚层上的电子分布在相对靠近核的内层，接近球面的空间上，因而最外层的电子在P亚层上。P亚层上的电子在三个坐标轴方向上呈180。的哑铃状分布，总的自旋角动量和轨道角动量能够互相抵消，没有净自旋磁矩[7]。失电子的金属离子M2 具有未满电子壳层3dx(x=5-10)，电子自旋方向依照洪特规则可以取不同组合[8]。当金属离子的总自旋角动量和轨道角动量不能相互抵消时，表现出强的自旋磁矩(如Mn，Fe，Ni等)；当互相抵消时，则不表现自旋磁矩(如Zn)。