燃烧合成制备YFeO3及其性能研究(3)
验结果的分析，确定YFeO3是直接带隙半导体，能隙Eg约为2.22eV。通过对介电函数、
吸收系数和实验结果的分析，阐明了YFeO3晶体和纳米晶在可见光范围具有较好的吸收
特性，是潜在的可见光催化材料。
1.1.3铁酸钇材料的应用及原理
近年来，铁电磁材料引起了人们极大的兴趣，并且已经成为当前新型功能材料研究
的热点之一。铁酸钇材料同时具有铁电性和磁性，可由电场诱导产生磁场，同时磁场也
可以诱发电极化，这种磁和电的相互控制在信息存储、自旋电子器件、磁传感器以及电
容-电感一体化器件方面都有极其重要的应用前景。
同时，铁酸钇具备良好的磁光特性， 可以作为优质的磁光材料。磁光（magneto-optical，
MO)效应是指在磁场的作用下，物质的电磁特性（如磁导率、介电常数、磁化强度、磁
畴结构、磁化方向等）会发生变化，因而使通过它的光的传输特性 （如偏振状态、光强、
相位、频率、传输方向等）也随之发生变化。光在磁场作用下通过这些物质时传输特性
发生的变化。这些效应应用最广泛的是法拉第效应，这样反映磁光材料的主要性能指标
包括：比法拉第旋转θ F、光吸收系数、比法拉第旋转温度系数、比法拉第旋转波长系数
和磁光优值等。 图1.2 YFeO3 晶体比法拉第旋转波长系数
磁光材料是指自紫外到红外波段具有磁光效应的光信息功能材料，石榴石结构的
Y3Fe5O12（YIG）是目前研究的最多的磁光晶体，可制成磁光开关、调制器、偏转器、
传感器等光学器件，特别是作为隔离器中的法拉第转子材料，广泛应用于光纤通信等领
域。但是，YIG 晶体的法拉第旋转角较小，饱和磁化强度较高，不利于器件的小型化。
因此，铁酸钇的出现，结束了长期以来人们一直寻找快速响应和高灵敏度的新型磁光材
料的漫长旅程。
由于YFeO3晶体生长方面的困难，现在还没有获得高质量、大尺寸的晶体，所以对
该晶体磁光性能的研究还在起步阶段。不过Didosyan等人[2]
研究了 YFeO3晶体在红外波
段的法拉第旋转，他们的研究表明：与传统的 YIG 相比，YFeO3 晶体在近红外波段有
很高的磁光优值。另外，他们进一步研究发现，YFeO3是一种在可见和近红外波段透明
的铁磁材料， 特别在近红外波段有很高的磁光优值；低的饱和磁化强度；矫顽力可控，
可以从 0.01 变到几百 Oe；畴宽度比 YIG 要宽很多，畴壁运动范围大，畴壁运动速度是
磁性介质中最快的，这些研究表明了YFeO3晶体的巨大应用潜力。
近些年来，关于稀土正铁氧体（REFeO3）的系列研究揭示出其独特的物理与化学性
质和诱人的应用前景，如作为固体氧化物燃料电池的阴极材料，作为探测大气污染物、
有毒气体和其他可燃气的化学传感器的活性物质，用于环境监测的薄膜材料，用于磁光
电流传感器和用于光隔离的快速磁光开关等，因此，一直是前沿研究的热点之一。现今
日益加剧的能源危机和环境问题已经导致人们重新关注太阳能光催化的利用[3]
。到目前
为止，对于光催化方面的大多数研究都集中在对TiO2的研究，因为它具有较高的物理及
化学稳定性，低成本以及在紫外线下高的活性。然而，TiO2具有宽的能带隙，所以TiO2
只能吸收紫外线光，紫外线只占太阳能量的一小部分，因此也限制了 TiO2在光催化剂上
的应用空间。很多学者致力于研究将TiO2的应用拓展到可见光范围，例如，通过添加金
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