摘要 钇铁石榴石 (YIG) 是一种用于微波设备应用的多功能材料，自过去五年以来一直存在。本研究的目标是合成稀土掺杂 YIG 以适用于宽带微波和逻辑器件。使用常规固态方法（R = La，Nd，Ce）合成每个分子式单元（Y3-xRxFe5O12）具有x = 0.15个原子的镧系元素取代的YIG。X 射线衍射图证实了所有掺杂样品的立方 Ia 3 d 对称性，晶格参数、键角和晶胞体积发生了显着变化（Nd-YIG 最高）。使用高分辨率透射电子显微镜 (HRTEM) 和扫描电子显微镜 (SEM) 进行的微观结构分析分别捕获了明确定义的 d 间距和晶界。拉曼光谱证实了 FeO4 四面体的显着畸变。X 射线光电子能谱 (XPS) 验证了镧系元素（稀土：La、Nd、Ce）离子的掺杂效果以及 Fe2+ 和 Fe3+ 离子浓度的出现以支持磁化强度增加（Nd-YIG 最高）。Fe2+ 和 Fe3+ 离子之间的交换相互作用随着稀土掺杂而增加。因此，饱和磁化强度从 YIG 样品的 24.42 emu/gm 增加到 Nd 掺杂 YIG 样品的 26.23 emu/gm。已经使用制造的微带传输线装置在宽频率范围（4-20 GHz）中使用场扫描铁磁共振（FMR）技术研究了镧系离子（La，Nd，Ce）掺杂的YIG的室温微波特性。从测量的 FMR 场和线宽数据导出动态参数。观察到稀土离子增强了吉尔伯特阻尼参数 (α) 并减少了稀土掺杂 YIG 的弛豫时间。α 从未掺杂 YIG 的 2.45 × 10-3 增加到 Nd 掺杂 YIG 样品的 3.8 × 10-3。从观察结果可以得出结论，镧系元素掺杂的 YIG 可以成为用于更高频段 5G 技术的宽带微波滤波器的良好候选者。弛豫时间从 YIG 的 38.45 ns 减少到 Nd 掺杂的 YIG 的 22.3 ns，这可用于设计高速存储器件。可以得出结论，镧系元素掺杂的 YIG 可以成为用于更高频段 5G 技术的宽带微波滤波器的良好候选者。弛豫时间从 YIG 的 38.45 ns 减少到 Nd 掺杂的 YIG 的 22.3 ns，这可用于设计高速存储器件。可以得出结论，镧系元素掺杂的 YIG 可以成为用于更高频段 5G 技术的宽带微波滤波器的良好候选者。弛豫时间从 YIG 的 38.45 ns 减少到 Nd 掺杂的 YIG 的 22.3 ns，这可用于设计高速存储器件。



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