镧掺杂对大洋锰结核制备铁氧体磁性的影响_张平萍.caj

第２４卷第２期２００８年２月

无机化学学报

ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＩＮＯＲＧＡＮＩＣＣＨＥＭＩＳＴＲＹ

Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．２３０７￣３１０

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研究简报

关键词：镧掺杂；大洋锰结核；锰铁氧体；磁性中图分类号：Ｏ６１４．３３＋１；Ｐ７４４．３

文献标识码：Ａ

文章编号：１００１－４８６１（２００８）０２－０３０７－０４

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＬａｄｏｐｅｄｆｅｒｒｉｔｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｒｅａｃｔｉｏｎｗｉｔｈｍａｒｉｎｅｍａｎｇａｎｅｓｅｎｏｄｕｌｅｓｆｒｏｍＥａｓｔＰａｃｉｆｉｃｓｅａｆｌｏｏｒａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌ，ＮａＯＨａｓｆｌｕｘ，Ｌａ（ＮＯ３）３ａｓｄｏｐｉｎｇａｇｅｎｔ．ＸＲＤａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｆｅｒｒｉｔｅｉｓｉｎｓｐｉｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｔｓｍｏｌｅｃｕｌａｒｆｏｒｍｕｌａｃａｎｂｅｅｘｐｒｅｓｓｅｄａｓＭｎＦｅ２－ｘＲｘＯ４．ＳＥＭｉｍａｇｅｓｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅｆｅｒｒｉｔｅｓｐｏｓｓｅｓｓｐｅｒｆｅｃｔｃｕｂｉｃａｓｐｅｃｔｓ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｆｅｒｒｉｔｅｃｈａｎｇｅｓｆｒｏｍｏｃｔａｈｅｄｒａｌｔｏｃｕｂｉｃｏｎｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎＬａｄｏｐｉｎｇ．ＭａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｅｒｒｉｔｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＬａｄｏｐｉｎｇａｍｏｕｎｔｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄ．ＡｓｍａｌｌｑｕａｎｔｉｔｙｏｆＬａｄｏｐｉｎｇｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎ，ｉｍｐｒｏｖｅｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆＭｎ－ｆｅｒｒｉｔｅｓ．ＷｈｅｎＬａｍｏｌａｒｆｒａｃｔｉｏｎｅｘｃｅｅｄｓ０．０３，ｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｆｅｒｒｉｔｅｓｄｅｃｒｅａｓｅｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ．Ｗｈｅｎｔｈｅｄｏｐｉｎｇａｍｏｕｎｔｉｓ０．０３（ｍｏｌａｒｒａｔｉｏ），ｔｈｅｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｆｅｒｒｉｔｅｒｅａｃｈｅｓｉｔｓｍａｘｉｍｕｍ．ＴｈｅＬａｄｏｐｅｄｆｅｒｒｉｔｅｉｓａｋｉｎｄｏｆｓｏｆｔｍａｇｎｅｔｉｃｍａｔｔｅｒｔｈａｔｉｓｅａｓｉｌｙｔｏｂｅｍａｇｎｅｔｉｚｅｄｗｉｔｈｒａｔｈｅｒｗｅａｋｃｏｅｒｃｉｖｅｆｏｒｃｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｎｔｈａｎｕｍｄｏｐｉｎｇ；ｍａｒｉｎｅｍａｎｇａｎｅｓｅｎｏｄｕｌｅ；Ｍｎ－ｆｅｒｒｉｔｅ；ｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ

４０００￣６０００ｍ的海底沉积物表层，在世界各大洋底均有分布，预计总储量超过３×１０１２ｔ［１］。天然锰结核含有Ｍｎ和Ｆｅ，以及Ｃｕ、铂族和稀土等６０多Ｃｏ、Ｎｉ、

种金属元素，其中锰占２０％￣３０％，铁约占３￣２０％［２］。从化学成分而言，大洋锰结核与Ｍｎ－铁氧体（铁酸锰）十分接近。以锰结核为原料合成Ｍｎ－铁氧体可以为

这种天然资源的开发利用提供新思路。

铁氧体自２０世纪３０年代研究至今，其性能得

收稿日期：２００７－０９－２４。收修改稿日期：２００７－１２－０５。国家自然科学基金重点项目（Ｎｏ．４０６３７０３７）资助。

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镧掺杂对大洋锰结核制备铁氧体磁性的影响

张平萍１

韩沉花１

程继鹏２

陈雪刚１

叶

瑛＊，１

３１００２７）

（２浙江大学材料科学与工程学系，杭州３１００２７）

（１浙江大学地球科学系，杭州

ＥｆｆｅｃｔｏｆＬａＤｏｐｉｎｇｏｎＭａｇｎｅｔｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＦｅｒｒｉｔｅＰｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍ

ＯｃｅａｎＭａｎｇａｎｅｓｅＮｏｄｕｌｅｓ

ＺＨＡＮＧＰｉｎｇ－Ｐｉｎｇ１ＨＡＮＣｈｅｎ－Ｈｕａ１ＣＨＥＮＧＪｉ－Ｐｅｎｇ２ＣＨＥＮＸｕｅ－Ｇａｎｇ１ＹＥＹｉｎｇ＊，１

（１ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７）

（２ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７）

大洋锰结核又称铁锰结核、多金属结核，常见于电子、仪器仪表、催化、雷达到了极大改善，在通讯、

屏蔽、宇航与卫星通讯等众多高科技领域取得了广泛的应用［３］。铁氧体是磁性吸波材料的重要代表，它作为吸波材料具有吸收强、频带较宽、匹配厚度薄及低成本的优点，但是也有密度大、高温性能差等缺点。稀土元素是一类具有被最外层电子所屏蔽的未成对４ｆ电子的元素，因而它们的原子和离子具有特殊的电磁性能。一定量的稀土元素添加到铁或锰的氧化物中可以调节铁氧体磁性材料的电磁参数，从

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第一作者：张平萍，女，２７岁，博士研究生；研究方向：无机非金属材料开发与应用研究。