含鉍層狀鈣鈦礦型薄膜多鐵性能與回線動力學標度.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本研究把磁性基團BiFeO3、YFeO3或BiFe0.5Co0.5O3插入到層狀鈣鈦礦型鐵電體 Bi4Ti3O12基質中，以期合成室溫單相磁電多鐵性材料。用溶膠-凝膠工藝在Pt/Ti/SiO2/Si襯底上成功制備了單相的層狀鈣鈦礦型Bi4Ti3O12-nBiFeO3(n=0.5、1.0、1.5)、Bi4Ti3O12-YFeO3和Bi4Ti3O12-BiFe0.5Co0.5O3多鐵薄膜，研究了室溫下薄膜的鐵電、介電、磁性和磁介電性能。為獲

2、取薄膜中鐵電疇結構和極化翻轉信息，還研究了Bi4Ti3O12-nBiFeO3(n=0.5、1.0)和Bi4Ti3O12-YFeO3薄膜的回線動力學標度。
　　本研究主要內容包括：⑴室溫下層狀鈣鈦礦型Bi4Ti3O12-nBiFeO3(n=0.5、1.0、1.5)薄膜具有良好的鐵電性，隨被插入磁性單元BiFeO3層數增加，薄膜的弱鐵磁性如期增強。Bi4Ti3O12-BiFeO3薄膜呈顯著的室溫磁介電效應，在外磁場0.45 T和測試頻

3、率100 kHz時，其磁介電耦合系數MDC值達3.5%。在高頻強電場下，Bi4Ti3O12-BiFeO3薄膜的回線動力學標度關系為∝f-0.05Eo1.26，與Bi4Ti3O12-0.5BiFeO3薄膜相比，該薄膜的回線面積對頻率和外場幅值的依賴性更弱，其鐵電性能更穩(wěn)定。⑵制備了室溫下鐵電性和弱鐵磁性共存的層狀鈣鈦礦型Bi4Ti3O12-YFeO3薄膜，其剩余極化2Pr與飽和磁化強度Ms分別為53.62C/cm2和0.50emu/

4、cm3。當外加電場幅值在10-30kV/cm范圍時，Bi4Ti3O12-YFeO3薄膜依次存在著歐姆導電、空間電荷限制電流和陷阱填充導電三種導電機制。⑶制備了有一定c軸擇優(yōu)取向的層狀鈣鈦礦型Bi4Ti3O12-BiFe0.5Co0.5O3多鐵薄膜，其剩余極化2Pr與飽和磁化強度Ms分別為20?C/cm2和4.3 emu/cm3。該Ms值遠高于上述 Bi4Ti3O12-BiFeO3薄膜的 Ms值0.45emu/cm3。在0.45T/100

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