近年來，多鐵性複合磁電材料塊材與薄膜已經廣泛應用在電子元件的領域上，如記憶體儲存設備、磁感應器、電流量測探頭、高頻訊號處理器等，如何提升磁電耦合係數的大小也成為最需要努力的目標。 本論文主要使用固相合成法來製備多鐵性CoFe2O4-K0 5Na0 5NbO3 (CFO-KNN)磁電複合塊材，以均勻混合鑲嵌模式(0-3type)複合，並藉由調整兩相材料的體積比例與優化燒結參數，來找尋最大的磁電耦合係數，為此論文最大的目的。 以XRD、SEM與EDS分析下可以得到，在1100 ℃燒結溫度下持溫兩小時，單相KNN在熱處理過後，並沒有因為K與Na的揮發而形成雜項，且致密度表現良好；單相CFO在1100 ℃燒結溫度下持溫兩小時，結晶性與緻密程度相對較KNN低，不過仍為單一純相；CFO-KNN磁電複合材料在界面處輪廓清晰，在熱處理過後並無產生明顯界面化學反應，且緻密度表現良好。隨著某一相體積比例上升時，平均晶粒明顯有增大的趨勢，能夠推測在成長過程中，兩相間彼此可能互有應變應力產生。 以壓電量測儀可以了解，當KNN體積比例上升時，d33值跟著上升，推測由於CFO中的Co跟Fe的變價化合物，導致電子跳躍(electric hopping)，產生漏電流，使試片能夠承受的崩潰電壓下降，進而使極化率與d33值下降。 以阻抗分析儀可了解，當CFO體積比例上升時，介電常數與介電損耗，在100 Hz時的值越高，推測是因為CFO中的Co與Fe變價化合物導致漏電流的原因。 在無DC外加磁場下，每個試片在外加AC磁場頻率為2 5kHz時，都有一個峰值，而CFO-KNN體積比為(80:20vol%)有最大磁電係數值為0 62 mV/Oe·cm。在施加外加DC磁場的情況下，每個試片在2 7 kOe的DC磁場大小下會與2 5 kHz的外加AC磁場頻率產生諧振，而磁電係數會有明顯峰值，而CFO-KNN體積比為(50:50vol%)在2 7 kOe的DC偏壓下有最大值，磁電係數為3 63 mV/oe·cm。
Magnetic dielectric and magnetoelectric properties of CoFe2O4 and K0 5Na0 5NbO3 composite
治均, 葉. (Author). 2020
學生論文: Doctoral Thesis