多鐵性材料鐵酸鉍的固溶體系制備及性能研究.pdf

1、目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多功能器件都朝著微型化的方向發(fā)展，然而器件微型化到一定的程度以后性能也會大大的下降，這樣就迫使人們不得不尋找一種同時具備多種功能的材料。鐵酸鉍（BiFeO3，BFO）是少數(shù)在室溫下同時具備鐵電性和反鐵磁性的單相鐵電磁體材料之一，一直是多鐵性領(lǐng)域研究的熱點，而近年來許多關(guān)于其半導(dǎo)體性的研究也正在如火如荼地進行，不僅發(fā)現(xiàn)了光生伏特效應(yīng)，還觀測到了類似二極管的開關(guān)控制效應(yīng)。
　　本文采用快速燒結(jié)法制備了BFO

2、與稀土錳氧化物的固溶體系陶瓷，分別是BFO和錳酸釔（YMnO3，YMO）的固溶體及BFO和錳酸鋱（TbMnO3，TMO）的固溶體，探索其物理性能隨著稀土錳氧化物摻入而發(fā)生的一系列變化。
　　對于BFO-YMO固溶體陶瓷，發(fā)現(xiàn)摻入量為5％和10%時候都可以得到單一的鈣鈦礦相固溶體，同時，隨著YMO含量的增加，陶瓷的漏電流逐漸增大，YMO摻入量為5%時漏電流在10-5~10-3A/cm2數(shù)量級，YMO摻入量提高到10%時漏電流增加到1

3、0-4~10-2A/cm2數(shù)量級。YMO摻入量為5%時，還可以測得飽和的電滯回線，矯頑場EC大約為25kV/cm，飽和極化強度Ps約為0.7C/cm2，剩余極化強度Pr約為0.4C/cm2，而當(dāng)摻入量提高到10%時，由于漏電流過大而不能獲得飽和的回線。磁性測試的結(jié)果顯示隨著YMO的摻入量增加，磁化強度也逐漸提高，在10%YMO摻入量時達到最大值Ms約為0.33emu/g，但是從回線的形狀判斷該陶瓷具有類似反鐵磁的特性。介電溫譜的測試顯示

4、了該固溶體陶瓷是弛豫性的鐵電陶瓷。
　　對于BFO-TMO固溶體陶瓷，發(fā)現(xiàn)摻入量5%、10%和15%時候都可以得到單一的鈣鈦礦相固溶體，TMO摻入量為5%時漏電流在10-5~10-3A/cm2數(shù)量級，TMO摻入量提高到10%時漏電流增加到10-4~10-2A/cm2數(shù)量級，而TMO摻入量為15%時漏電流急劇增大。TMO摻入量為5%時，可以測得飽和的電滯回線，矯頑場EC大約為20kV/cm，飽和極化強度Ps約為0.5C/cm2，剩余