钆离子掺杂优化锂锌钛铁氧体的磁性与旋磁性能研究

来自国内的研究人员通过系统研究Gd3+掺杂对Li0.43Zn0.27Ti0.13GdxFe2.17?xO4铁氧体性能的影响，发现当x≤0.04时可保持单相尖晶石结构，且Gd3+显著提升晶粒致密度。该研究使饱和磁化强度(4πMs)提升至3940Gs，铁磁共振线宽(ΔH)降低至270Oe，为微波器件用铁氧体材料性能优化提供了新思路。

　　

这项突破性研究揭示了钆(Gd³⁺)离子掺杂对锂锌钛铁氧体(LiZnTi ferrites)性能的调控机制。通过精确控制Li_0.43Zn_0.27Ti_0.13Gd_xFe_2.17?xO₄中x值（0.00-0.10），研究人员发现当掺杂量≤0.04时可完美维持尖晶石(spinel)单相结构，而更高浓度会导致GdFeO₃杂相析出。扫描电镜(SEM)图像清晰显示，微量Gd³⁺就像"晶粒生长促进剂"，使材料致密度显著提升。

在磁性表现方面，饱和磁化强度(4πM_s)从3895.9Gs提升至3940Gs，相当于给每个磁畴注入了"超能量"；更令人振奋的是，铁磁共振线宽(ΔH)从404.6Oe骤降至270Oe，这意味着材料在微波频段的能量损耗大幅降低。这些发现为设计高性能环形器、隔离器等微波器件(Microwave devices)提供了关键材料基础，犹如为5G通信设备装上了"磁性涡轮增压器"。