BiFeO3基陶瓷的制備及多鐵性研究.pdf

1、近年來(lái),多鐵性材料由于同時(shí)具有鐵電性、鐵磁性甚至鐵彈性等兩種或兩種以上基本鐵性并且在這些鐵序態(tài)之間存在磁電耦合等多種耦合效應(yīng)而展現(xiàn)了豐富的物理內(nèi)容,在新型傳感器、自旋電子器件和高密度存儲(chǔ)器件等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。BiFeO3是唯一在室溫下具有鐵電性和G型反鐵磁性的多鐵性材料,具有高的居里溫度 Tc(1103K)和奈爾溫度 TN(643K)。但由于本體 BiFeO3材料中存在低電阻、缺陷或非化學(xué)計(jì)量比等導(dǎo)致其漏電流密度較大,很難測(cè)得其

2、鐵電性。另外,其較弱的鐵磁性也極大的限制了其實(shí)際應(yīng)用。
　　因此,本論文旨在通過(guò)離子摻雜改性和與磁性物質(zhì)復(fù)合等途徑,以改善和增強(qiáng)BiFeO3基陶瓷在室溫下的鐵電和鐵磁等多鐵性及其磁電耦合效應(yīng),研究影響B(tài)iFeO3陶瓷多鐵性的改善和增強(qiáng)的機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.采用溶膠凝膠法并結(jié)合快速退火工藝制備了不同摩爾比 Ba2+摻雜量(0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25)的Bi1?xBaxFeO3納米晶陶瓷

3、。研究表明 Ba摻雜量在0.15時(shí) BBFO陶瓷具有單相鈣鈦礦結(jié)構(gòu)和良好的介電性以及最大的剩余極化強(qiáng)度。鐵磁性能測(cè)試表明隨著摻雜量的增加,樣品的剩磁和飽和磁化強(qiáng)度逐漸增大。
　　2.采用機(jī)械球磨法并結(jié)合快速退火工藝制備不同摩爾比Ba2+摻雜(0、0.1、0.15、0.2、0.25)多鐵材料BiFeO3陶瓷,研究了Ba2+摻雜量對(duì)材料結(jié)構(gòu)、介電常數(shù)、鐵電和鐵磁性能的影響,并分析了原因。
　　3.采用共沉淀法成功制備了納米四氧化