Ba2+取代的锶六铁氧化物（Sr1?xBaxFe12O19）：通过成分调控优化其磁性能、介电性能和光学性能，以实现多功能应用

《ChemistrySelect》：Ba2+-Substituted Strontium Hexaferrites (Sr1?xBaxFe12O19): Composition-Driven Optimization of Magnetic, Dielectric, and Optical Properties for Multifunctional Applications

　　

摘要

在本研究中，采用溶胶-凝胶法成功制备了Sr_1?xBa_xFe₁₂O₁?纳米颗粒（其中x = 0.01、0.02、0.03、0.04和0.05）。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对制备样品进行了表征，以研究其结构、形态和官能团。XRD分析证实这些颗粒为纳米级，晶粒尺寸介于10–22纳米之间（根据谢勒公式计算得出）。SEM图像显示颗粒呈均匀的六边形，仅有轻微聚集现象，表明其结晶度良好且分布较为均匀。Ba²⁺离子的掺入显著增强了材料的磁性能，饱和磁化强度从52.45 emu/g提高至68.63 emu/g。这种增强效果归因于Ba²⁺离子较大的离子半径对晶格的影响。交流电导率与Ba²⁺离子浓度呈非线性关系，在x = 0.02时达到最大值，说明该掺杂水平最有利于提高电荷传输性能。紫外-可见光谱（UV-DRS）和Tauc图分析表明材料的带隙范围为1.60至1.25 eV，证实了其半导体性质。总体而言，Ba²⁺掺杂的锶铁氧体纳米颗粒具有优异的结构、电学、光学和磁性能。

图形摘要

本研究采用溶胶-凝胶法成功制备了Sr?_?xBa_xFe?₂O??纳米颗粒（其中x = 0.01、0.02、0.03、0.04和0.05）。实验结果表明，Ba²⁺掺杂的锶铁氧体纳米颗粒具有优异的结构、电学、光学和磁性能。这些优良特性使其在微波吸收、高频通信设备、能量存储系统、光催化和抗菌技术领域具有广泛应用潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

由于本研究中未生成或分析任何数据集，因此不适用于数据共享规定。