层状钙钛矿型Bi 5 Ti 3 FeO 15 多铁薄膜在金属底电极上的择优取向生长

发布时间：2022-02-22 03:09

　　探寻新型室温单相多铁材料近年受到人们的极大关注。顺应器件小型化和多功能化的发展趋势,要求直接在金属底电极上均匀取向生长钙钛矿型多铁薄膜,但此乃一大挑战。本文通过把反铁磁性基团BiFeO₃插入到铁电体Bi₄Ti₃O₁₂基质中来合成Bi₅FeTi₃O₁₅单相多铁材料,摸索直接在金属电极上取向控制生长Bi₅FeTi₃O₁₅薄膜的工艺。主要结果和结论如下:1.用sol-gel工艺在（111）Pt/Ti/SiO₂/Si衬底上制备了单相四层层状钙钛矿型结构的Bi₅FeTi₃O₁₅薄膜,反铁磁性BiFeO₃基团的确被插入到三层铁电体Bi₄Ti₃O₁₂中。薄膜呈现显著的室温多铁性。2.讨论了不同前驱体溶液制备工艺... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 多铁材料
        1.1.1 铁电材料
        1.1.2 铁磁材料
        1.1.3 多铁材料及磁电耦合
        1.1.4 单相多铁材料和复合型多铁材料
    1.2 铋系层状钙钛矿多铁材料及研究现状
    1.3 铋系层状钙钛矿薄膜取向生长及研究进展
    1.4 本文主要研究内容
第二章 多铁薄膜的制备工艺和表征方法介绍
    2.1 多铁薄膜样品的制备工艺
    2.2 多铁薄膜的表征方法
        2.2.1 XRD分析
        2.2.2 AFM介绍
        2.2.3 铁电性能的测量
        2.2.4 磁性测量
        2.2.5 介电性能的测量
第三章 前驱体溶液配制工艺对Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜取向及性能的影响
    3.1 前驱体溶液浓度对Bi_5Ti_3FeO_(15) 薄膜取向及性能的影响
        3.1.1 样品的制备
        3.1.2 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的结构、铁电及介电性能
    3.2 前驱体溶液中溶剂与螯合剂配比对Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜取向及性能的影响
        3.2.1 样品的制备
        3.2.2 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的结构、铁电及介电性能
    3.3 前驱体溶液老化时间对Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜取向及性能的影响
        3.3.1 样品的制备
        3.3.2 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的结构、铁电及介电性能
    3.4 本章小结
第四章 热处理工艺对Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜取向及性能的影响
    4.1 Bi_5Ti_3FeO_(15) 凝胶粉末的热分析和结晶温度的确定
        4.1.1 Bi_5Ti_3FeO_(15)凝胶粉末的差热-热重分析
        4.1.2 Bi_5Ti_3FeO_(15)凝胶粉末的结晶温度的确定
    4.2 退火温度对Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜取向及性能的影响
        4.2.1 样品的制备
        4.2.2 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的结构、铁电及介电性能
    4.3 升温速率对Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜取向及性能的影响
        4.3.1 样品的制备
        4.3.2 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的结构、铁电及介电性能
    4.4 本章小结
第五章 三种不同取向的Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的微观结构与性能表征
    5.1 样品的制备
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的XRD分析与择优取向测定
        5.2.2 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的表面形貌
        5.2.3 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的铁电性能
        5.2.4 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的磁性
        5.2.5 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的介电性能
        5.2.6 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的椭偏分析和光学性质研究
        5.2.7 Bi_5Ti_3FeO_(15)薄膜的光致发光图谱
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]多铁性材料研究进展及发展方向[J]. 南策文.  中国科学:技术科学. 2015(04)
[2]电滞回线的测量——Sawyer-Tower电路的改进[J]. 姚熹.  西安交通大学学报. 1980(04)

博士论文
[1]含铋层状钙钛矿型薄膜多铁性能与回线动力学标度[D]. 李媛.青岛大学 2017
[2]共生掺杂及磁性离子基团植入对铋层状材料电磁性能的影响[D]. 王伟.扬州大学 2009
[3]锶铋钛铁电陶瓷及薄膜的研究[D]. 黄平.天津大学 2005

硕士论文
[1]层状钙钛矿型nLaFe0.5Co0.5O3-Bi4Ti3O12薄膜的多铁性能及其回线动力学研究[D]. 张灿.青岛大学 2017
[2]Bi5Ti3FeO15及Ni、Cr掺杂的陶瓷制备及铁磁性能[D]. 余灵凤.武汉理工大学 2015
[3]磁性材料的磁学性质以及磁熵变的模拟研究[D]. 关春悦.东北大学 2014
[4]层状钙钛矿型Bi4Ti3O12铁电薄膜的择优取向生长与回线动力学标度[D]. 李超.青岛大学 2010



本文编号：3638570