發(fā)布時間：2022-12-06 01:38

　　Cr₂GaC屬于三元層狀材料MAX相的一種,MAX相材料是一類三元層狀碳化物或者氮化物的總稱,化學通式為M_n+1AX_n（n=1,2,3）。其中M代表早期過渡金屬,A代表著第三或第四主族中的部分元素,X則是N或者C元素,MAX相特殊的晶體結構及化學鍵種類使其兼具有陶瓷和金屬的優(yōu)異性能。通過固溶單質(zhì)Mn原子,可以獲得具有磁性能的MAX相固溶體(Cr_2-xMn_x)GaC,是數(shù)據(jù)存儲、磁記錄以及自旋電子學等磁學領域的理想應用材料。本文以無壓燒結的合成方式分別制備了MAX相Cr₂GaC和固溶體(Cr_2-xMn_x)GaC,并對摻雜前后兩種材料的形貌結構及磁性能和電性能進行研究。本研究以Cr粉、C粉和金屬Ga為原料,采用無壓燒結的方式合成MAX相Cr₂GaC,研究了合成溫度和保溫時間對燒結產(chǎn)物物相的影響。結果表明產(chǎn)物中Cr₂GaC的純度會隨著反應溫度以及保溫時間的增加而逐漸增高,在1... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 MAX相材料
        1.2.1 MAX相材料介紹
        1.2.2 MAX相材料結構
        1.2.3 MAX相材料性能
        1.2.4 MAX相材料應用
        1.2.5 MAX相的制備方法
    1.3 MAX相固溶體
        1.3.1 固溶體介紹
        1.3.2 MAX相固溶體分類
        1.3.3 固溶對MAX相的影響
    1.4 磁性MAX相固溶體介紹
    1.5 磁性MAX相材料應用
        1.5.1 磁記錄及存儲領域
        1.5.2 自旋電子學領域
    1.6 研究意義與內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第2章 MAX相 Cr_2GaC的制備
    2.1 實驗試劑與主要儀器
    2.2 工藝流程
        2.2.1 Cr_2GaC的無壓燒結
        2.2.2 除雜處理
    2.3 表征手段
        2.3.1 X射線衍射儀
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 透射電子顯微鏡
    2.4 測試結果與分析
        2.4.1 燒結溫度對產(chǎn)物的影響
        2.4.2 保溫時間對產(chǎn)物的影響
        2.4.3 溴酸鉀溶液除雜
        2.4.4 Cr_2GaC形貌分析
        2.4.5 Cr_2GaC晶體結構分析
    2.5 本章小結
第3章 固溶體(Cr_(2-x)Mn_x)GaC的制備
    3.1 實驗試劑與主要儀器
    3.2 實驗原理
    3.3 工藝流程
    3.4 表征手段
    3.5 測試結果及分析
        3.5.1 保溫時間對制備(Cr_(2-x)Mn_x)GaC的影響
        3.5.2 原料中Mn的含量對制備(Cr_(2-x)Mn_x)GaC的影響
        3.5.3 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的微觀形貌分析
        3.5.4 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的晶體結構分析
    3.6 本章小結
第4章 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的性能表征
    4.1 引言
    4.2 表征手段
        4.2.1 震動樣品磁強計
        4.2.2 電化學工作站
    4.3 Mn的摻雜對Cr_2GaC磁性能的影響
        4.3.1 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的磁化率曲線分析
        4.3.2 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的磁滯回曲線分析
    4.4 Mn的摻雜對Cr_2GaC電性能的影響
        4.4.1 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的循環(huán)伏安曲線分析
        4.4.2 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的電化學交流阻抗分析
        4.4.3 (Cr_(2-x)Mn_x)GaC的充放電性能分析
    4.5 本章小結
第5章 全文總結與后期展望
    5.1 全文總結
    5.2 后期展望
參考文獻
致謝
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]二維MXene材料的制備與電化學儲能應用[J]. 姚送送,李諾,葉紅齊,韓凱.  化學進展. 2018(07)
[3]自旋電子學研究的現(xiàn)狀與趨勢[J]. 于笑瀟,資劍,王兵,陳卓敏.  科技中國. 2018(05)
[4]三元層狀陶瓷Cr2AlC的研究進展[J]. 白陽,劉錦云,金應榮.  中國陶瓷工業(yè). 2017(05)
[5]三元層狀可加工導電MAX相陶瓷研究進展[J]. 李建華,張超,王曉輝.  現(xiàn)代技術陶瓷. 2017(01)
[6]Ti3AlC2體材料的高溫臨氫行為研究[J]. 陳辰,張海斌,彭述明,趙林杰,朱建國.  無機材料學報. 2014(08)
[7]固溶體在無機非金屬材料中的應用[J]. 陳上達.  科技視界. 2014(15)
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[9]熔鹽法合成Ti3SiC2粉體[J]. 郭學,楊世源,高龍,錢斌,史勝斌.  中國陶瓷. 2013(03)
[10]三元層狀化合物MAX相的研究進展[J]. 戰(zhàn)再吉,呂云巧,王文魁.  燕山大學學報. 2012(03)

博士論文
[1]基于鐵磁及反鐵磁材料的自旋電子器件的研究[D]. 王韻秋.華東師范大學 2019

碩士論文
[1]低維材料體系中磁性及磁電耦合效應的第一性原理研究[D]. 宋俞茜.華東師范大學 2018
[2]基于石墨烯/h-BN異質(zhì)結自旋輸運性質(zhì)研究[D]. 王梅.山東大學 2018
[3]Ti3AlC2的制備及其燒結機理研究[D]. 湯海.合肥工業(yè)大學 2016
[4]Cr2GaC MAX相的制備以及Ga晶須自發(fā)生長規(guī)律研究[D]. 歐陽建.東南大學 2015
[5]鈦鋁錫碳固溶體的制備及摩擦學性能研究[D]. 許浩.北京交通大學 2015



本文編號：3710784