《多铁性BiFeOlt3gt陶瓷和薄膜的solgel制备与性能研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多铁性BiFeOlt3gt陶瓷和薄膜的solgel制备与性能研究（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、攮要用s 。1 g e i 工艺获褥B i F e 0 3 超徽粉。侠速烧绪制备了多铁饿B i F e 0 3 陶瓷。分别对纯相B i F e 0 3 陶瓷和含有少量杂相( 包括B i 2 F e 4 0 9 和B i 3 6 F e 2 0 5 7 1 的B i F e 0 3 陶瓷相应匏徽蕊缝麴魄掌窝磁学瞧戆逮行了疆究。纯相B i F e 0 3 陶瓷和含少量杂相的B i F e 0 3 陶瓷都具有良好的致密性和较大的剩余极化。其2 P r 值分别达到5 6 纠c m 2 ( a t1 8 0k V 锄) 和2 2 艇转m 2 ( a tl 霹k V 惩峨。我秘发臻爨瓷良努夔致密蠖是裁鍪其
2、鸯较裹囊董基焱液羁较毫毫瓣搴麴B i F e 0 3 陶瓷的关键，而样品是否为纯相则并非决定性因素。在欧姆区之上，B 妊艳0 3陶瓷主疆的导电机制为空间电荷限制电流。介电温谱显示介电常数岛在4 3 0 。c瓣运窭壤峰篷，哥蕤怒塞残0 3 农霆容遗疫鬟毒避发生蕊爰铁疆秘一疆磁穗豹秘变引起。纯相B i F e 0 3 陶瓷和含少擞杂相的B i F e 0 3 陶瓷在1 0K 时测得的剩余磁化( 2 螂分别为1 5 1 0 胁肫和1 8 1 0 - 4 加肌，焱低温下证实了B i F e 0 3 中弱铁磁接豹存在。瓣窘乡塞杂槎麴稃嚣凌3 x 嚣逢溅褥2 醵篷受1 2 x 1 8 - 毒；彩，室温下弱
3、铁磁性的增强可能与样品中F e 2 + 的存在使F c “与F c 3 + 之间的磁交换作用增强有关。磁化强度随温度的变化哭系显示在1 0 0 K 左右可能发生了反铁磁一铁磁相交。另外，用S o l 嘻e l 工艺直接在M 币0 2 s i 0 2 S i 衬底上制备出了高c 轴取向的B i F e 0 3 薄膜。薄膜在热处理过程中，大部分失繁发生在4 2 0 。c 以下，薄膜在4 5 0。c 歼麴缝瑟。貉04 ei 鋈炎耱薄貘中等辘获鑫靛大小稳匀( 蠹径 e 骷1 5 0 藏瓣) ，薄膜较为致密。6 5 0 。C 退火，厚度为8 4 0n m 的B i F e 0 3 薄膜在极化电场为1 4
4、 0k v 托m 时，其2 只值和和E 值分别为2 8 l d e ，c m 2 翱6 3 k v 批m ，但回线尚未饱和。在欧姆嚣之上B 迁奄0 3 薄貘串主要熬嚣电壤裁为璐致离子毫每。关键谲；B i 0 3 ，多铰控，鬻瓷，薄膜，辩l g e lA B S T R A C TM u l t i f e r r o i cB i F e 0 3c e r a m i c sw e r ep r e p a r e db yr a p i ds i n t e r i n gu s i n gs o l g e ld e r i V e df i n eP o w d e r s T W ot
5、 y p i c a lc e r a m i c ss a m p l e sw e r es e l e c t e d ，o n ei sp u r eB i F e 0 3a n dm eo t h e ri sc o n s i s t e do fm a j o rp h a s eB i F e 0 3e x c e p tat i n ya m o u n to fi m p u r i t yp h a s e si n d u d i n gB i 2 F e 4 0 9a n dB i 3 6 F 色2 0 5 7 R e l a t e dm i c r o s t m
6、 c t u r e ，e l e c t r i ca n dm a g n e t i cp r o p e r t i e sw e r es t u d i e d P u r cB i F e 0 3c e r a m i c sa n di m p u r eB i F e 0 3c e r a m i c sb o t hh a v et l l e1 a 唱e fr e m a n e n tp o l a r i z a d o n ( 2 P r ) o fa b o u t5 6 # c c m 2 ( a t1 8 0k V c m ) a n d2 2 c ，c m
7、2 ( a t1 6 2k V 舾n ) ，m e e r c i V ef i e l d ( B ) o f7 5k V c ma n d6 2k V c m ，r e s p e c t i v e ly w ef o u n dt h a tm ed e n s e n e s so fI h ec e r a m i c si sak e yf o rt h e i rh i g hr e s i s t i V i t ya n dh i 曲b r e a k d o w nf i e l d ，w h e r e a sw h e t h e rt 1 1 ec e r 锄i c
8、 sa r ep u r ep h a s ei sn o tc r u d a l T 1 l em a i nc o n d u c t i o nm e c h a n i s mo ft l l ec e 豫m i c si ss p a c e c h a r g e - l i n l i t e dc u r r e n ta b o v et h eo h m i cr e g i o n D i e l e c t r i cp e a k sa p p e a r sa r o u n d4 3 0。Cm a yb er e l a t e dt oaf e r r o m
9、 a g n e t i c - p a r a m a g n e d cp h a s e 仃a n s i t i o nn e a rT k W b a kf e r r o m a g n e t i s n lw i t hf e m n a n tm a g n e 吐z a t i o n ( 撕r ) 0 f1 5 1 0 5F l B I ca n d1 8 砖1 0 _ 4 倒哩1 ea r ed e t e c t e df r o mt w oc e r 锄i c sa tl OK W h i l ei m p u f eB i F e 0 3c e r a m i
10、c ss 锄p l eh a sw e a kf e r r o m a g n e t i s m ( 2 4 = 1 2 1 0 4 # B F e ) a t3 0 0K ，w h i c hi sa t t r i b u t e dt ot h ee x i s t e n c e0 fF e 2 + e n h a n c i n gt h ee x c h a n g eb e 腑e e nF e 2 + a n dF e 3 + T e m p e r a t u r e d e p e n d e n tm a g n e t i cp f o p e r t yi n d
11、i c a t e sa na n t i f e r r o m a g n e t i ct of e r r o m a g n e t i cp h 弱e 仃a n s i t i o na r o u n d1 0 0 K M u l t i f e r r o i ch i 曲l yc a x i sB i F e 0 3t h i nf i l m sw e r cd e p o s i t e do nP t 门r i ，S i 0 2 s is u b s t r a t e sb ys o l g e lm e m o d U p o nh e a t i n gt h e
12、m a j o rw e i g h tl o s so ft l l ew e tf i l m so c c u r r e db e l O w4 2 0 。C T h ef i l mc r y s t a U i z e di l l t op e o s k i t ep h a s ea ta b o u t4 5 0 。C T h ed e n s ef i l ma n n e a l i n ga t6 5 0 。Cw a sc o m p o s e do fu n i f o r m e dg r a i n sw i t he q u i a x e ds l l a
13、 p e ( 1 0 0 - 1 5 0n mi nd i 柚e I e r ) 1 1 1 ef i l m ( 8 4 0n m ) a I I n e a l i n ga t6 5 0 。ch a su n s a t u r a t e dh y s t e r e s i sl o o pw i mt h er e m a n e n tp o l a r i z a t i o n ( 2 P r ) o fa b o u t2 8 Cc m 2 ( a t1 4 0k V c m ) ，t h ec o e r c i V ef i e l d 口c ) o f6 3k V c
14、 m T h em a i nc o n d u c t i o nm e c h a n i s mo ft h et h i nf i l m si sf i e l d a s s i s t e di o n i cc o n d u c d o na b o v et l l eo h m i cr e g i o n K e yw b r d s ：B i F e 0 3 ，m u l t i f e r r o i c ，c e r a m i c s ，t h i nf i l m s ，s o l g e l原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立
15、进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：甲奄易时间：加z 年，月f 日学位论文使用授权说明本人完全了解湖北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。( 保密论文在解密后遵守此规定)论文作者签名：，蓉芳签
16、名日期：五柚3 年岁月，阳导师签名：书茸J 曰耔签名日弩知彤年占月胜日1 1 多铁性材料简介一、引言多铁性材料是一种因为结构参数有序而导致铁电性( 反铁电性) 、铁磁性( 反铁磁性) 、铁弹性同时存在的材料1 。通常多铁性材料中几种序参量间存在一定程度的耦合性质。其中最为引人注目的是材料中铁电性和磁性的共存所引发的磁电效应2 ，即材料可由电场诱导产生磁极化，同时磁场也可诱发电极化。这种磁和电的相互控制在很多方面都有着极其重要的应用前景。比如有可能通过此性质设计出用快速电极化诱导快速磁极化反转的电写磁读的记忆材料，以取代现有的慢速磁读写记忆材料。该材料既具有传统的铁电材料快速读写的优点，又能克服铁电材料在极化反转中的产生的疲劳现象，可能成为一种集铁电材料和磁性材料优点于一身的性能优良的新型记忆材料3 。还可利用此性质来研制多态存贮器2 ，使得存储信息既可使用电极化状态也可使用磁极化状态，自由度大大增加。同时，由于铁电性和磁性的共存，使得
