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随着当今电子领域的技术发展,旋磁铁氧体器件在工业中的应用越发重要。其中钇铁石榴石铁氧体(YIG)具有铁磁共振线宽窄、温度稳定性高、介电损耗低等特点,非常适合应用于旋磁器件,利于器件往小型化、轻量化、高集成度的方向发展。在材料方面,本文主要对YIG铁氧体材料进行了研究。首先探索了制备过程对材料性能的影响。通过传统氧化物法,制备了YIG铁氧体样品。制备过程的主要变量是烧结温度,通过XRD、SEM和VSM对样品进行测试和分析。结果显示:烧结温度为1450℃的YIG样品成相最好,磁性能最优。然后通过Al3+离子、Gd3+离子和In3+离子分别掺杂,研究了离子掺杂对YIG铁氧体的磁性能影响。通过对样品相结构和微观形貌的测试分析,发现三种离子的最佳掺杂量分别是Al3+离子x=1.2(Y3Fe5-xAlxO12),Gd3+离子x=1.8(Y3-xGdxFe5O12),In3+离子x=0.45(Y3Fe5-xInxO12)。对样品的磁性能测试分析表明:Al3+离子的掺入可以降低材料的饱和磁化强度4?Ms,并且保持铁磁共振线宽?H基本不变,但会引起居里温度Tc的下降。Gd3+离子也可以使材料的饱和磁化强度4?Ms下降,但下降的程度不及Al3+作用时的程度。同时Gd3+离子掺杂也可以使室温范围内材料的温度稳定性有所提高。但Gd3+离子的引入会导致铁磁共振线宽?H的增加,因此单独的Gd3+离子掺杂并不实用。In3+离子掺入可以降低铁磁共振线宽?H,也可以使材料的介电损耗下降,从而达到降低损耗的目的。对于YIG旋磁铁氧体材料的应用,主要通过环形器的设计和制作来探究。首先介绍了铁氧体结型环形器的工作原理,然后利用HFSS电磁仿真软件设计了基于YIG铁氧体的结型环形器,并对其进行了模拟仿真。结果表明在X波段范围内,环形器的传输损耗在-0.15dB左右,回波损耗和隔离度都明显在-20dB以下,完全满足设计指标。最后,制作了基于YIG铁氧体的环形器实物,并对其进行了测试,结果表明,制作的实物环形器与仿真结果相符,具有环形特性,证明了YIG旋磁铁氧体在器件中具有良好的应用。