用于潜在器件应用的 Fe 掺杂氧化铜（II）陶瓷低温磁性与介电性能关联

采用陶瓷方法合成了 CuO 与 Fe 掺杂 CuO 块体样品。利用 X 射线衍射、SEM 与 EDAX 进行了结构与成分分析。通过本稿件，我们将报道三价铁掺杂（Fe$^{3+}$）对氧化铜（II）（Cu$_{0.95}$Fe$_{0.05}$O）块体样品磁性与介电行为的影响。由于 Fe$^{3+}$ 掺杂，CuO 中确立了顺磁相。磁性与介电性质之间的强关联表明在转变温度处存在自旋极化子相互作用。块体 CuO 以及 Cu$_{0.95}$Fe$_{0.05}$O 均在窄温区（190 K 至 230 K）内呈现多铁相。在所有样品中，于最高尼尔温度（TN1）约 230 K 附近发生了从顺磁-顺电相到非公度或不对称反铁磁（AF）与铁电态的两次转变，另一次二级相变中 AF 相序转变为公度 AF 相且铁电性在尼尔温度（TN2）约 210 K 附近消失。该 Cu$_{0.95}$Fe$_{0.05}$O 因其高介电常数、低损耗与高磁化率而在自旋电子学应用中展现出潜力。