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陈祖华 (陈祖华.) [1] | 方圆 (方圆.) [2] | 吴波 (吴波.) [3] | 吴育锋 (吴育锋.) [4] | 范志宇 (范志宇.) [5] | 萨百晟 (萨百晟.) [6] | 郑福南 (郑福南.) [7] | 黄锦涛 (黄锦涛.) [8]

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Abstract:

基于尖晶石晶体结构信息,本文采用热力学三亚晶格模型,将材料热力学计算和第一性原理计算相结合,研究了ZnxMn1-x Fe2O4和NixMn1-xFe2O4立方相中的Zn^2+、Ni^2+、Mn^2+以及Fe^3+在8a和16d亚晶格上的占位有序化行为。结果表明:在锰铁氧体中,室温下Mn^2+完全占据在8a亚晶格上,Fe^3+完全占据在16d亚晶格上,属于正尖晶石结构;随着热处理温度升高,在1 273 K达到热处理平衡时的占位构型为(Fe^3+0.09Mn^2+0.91)[Fe^3+1.91Mn^2+0.09]O4,在热处理温度升至1 473 K时,达到热处理平衡时的占位构型为(Fe^3+0.11Mn^2+0.89)[Fe^3+1.89Mn^2+0.11]O4,均与实验结果符合较好。在锌铁氧体中,室温下Zn^2+完全占据在8a亚晶格上,Fe^3+完全占据在16d亚晶格上,属于正尖晶石结构;在热处理温度较高时,Zn^2+和Fe^3+发生部分置换,符合实验结果。在镍铁氧体中,半数的Fe^3+在室温下占据在8a亚晶格上,Ni^2+与剩下另一半的Fe^3+共同占据在16d亚晶格上,仅在热处理温度较高的时候发生微弱变化,亦与已有的实验结果吻合。在此基础上,本文进一步通过热力学模型研究了立方相尖晶石结构的ZnxMn1-xFe2O4、NixMn1-xFe2O4复合体系中阳离子占位行为与热处理温度对占位的影响规律。

Keyword:

占位有序化行为 尖晶石 热力学模型 第一性原理计算 锰锌铁氧体

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  • [ 1 ] 福州大学材料科学与工程学院,福州350100
  • [ 2 ] 厦门TDK有限公司,厦门361021

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无机化学学报

ISSN: 1001-4861

Year: 2016

Issue: 3

Volume: 32

Page: 377-385

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JCR@2016

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