AxMn（1-x）Fe2O4铁氧体（A=Zn,Ni）中阳离子的占位有序化行为研究.pdfVIP

第 32卷第 3期 无 机 化 学 学 报 V01．32No．3 2016年 3月 CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY 377．385 AxMnl_xFe204铁氧体(A=Zn，Ni)中阳离子的占位有序化行为研究 陈祖华 方 圆 吴 波 ， 吴育锋 范志宇 萨百晟 t 郑福南z 黄锦涛z (福州大学材料科学与工程学院，福州 350100) (厦门TDK有限公司，厦门 361021) 摘要 ：基于尖晶石 晶体结构信息，本文采用热力学三亚 品格模型，将材料热力学计算和第一性原理计算相结合 ，研究了Z M FeO4和 NiMn。Fe：O 立方相中的Zn 、Ni2+、Mn 以及 Fe在 8口和 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完全 占据在 80亚 晶格上 ，Fe“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 1273K达到热 处理平衡时的占位构型为(Fe+n伪Mn十n9)[Fe3+1Mn O，在热处理温度升至 1473K时，达到热处理平衡时的 占位构型为(Fe+n．． ． 91 Mn2+o ． s9)[Fe3+1．sgMn2+0．]O，均与实验结果符合较好。在锌铁氧体中，室温下zn完全 占据在80亚晶格上 ，Fes+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和Fe3+发生部分置换．符合实验结果。在镍铁氧体中．半数的Fe，+在室温下 占据在 8n亚 晶格上 ，Ni2+与剩下另一半的Fe3+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ZnxMn-~Fe20、NixMn,~Fe20 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 关键词 ：尖 晶石 ；锰锌铁氧体 ；占位有序化行为 ；热力学模型；第一性原理计算 中图分类号：TB321 文献标识码：A 文章编号：1001—4861(2016)03—0377．09 DoI：10．11862／CJIC．2016．026 StudyoftheSiteOccupancyOrderingBehaviorsofCations intheAxMn1 e204Ferrites(A=Zn，Ni) CHENZu—Hua FANG Yuan WUB0 ” WU Yu—Feng FANZhi—Yu SA Bai—Sheng ZHENG Fu—Nan HUANGJin—Tao (CollegeofM~endScienceandTechnology,FuzhouUniversity,Fuzhou350100,China) fTDKXiarr~nCo．，Ltd．Xiamen361021，China) Abstract：Basedon thecrystalstructureofspinel，weappliedthethermodynamicternarysublatticesmodelto investigatethesiteoccupancyorderingbehaviorsofZn ．Ni．Mn andFe onthe8aand16dsublatticesinthe ZnxMn1-xFe204andNiMn1Fe2O4bycombiningthermodynamiccalculationswithfirst—principlescalculations．Our resultssuggestthatinthemanganeseferrites，Mn occupiesthe8asublatticecomp