元素组合对铁酸铋基多铁材料的晶体结构与物性调控研究
发布时间：2021-04-21 18:29
多功能材料（多铁材料,磁电介质,自旋电子材料等）由于其可能应用于存储材料和丰富的基础物理学性质而引起了越来越多的关注。具体地来讲,在过渡金属氧化物中,晶格,电荷,自旋和/或轨道自由度之间的强相互作用为调节其物理性质提供了平台。近来,电场对磁性的调控也是低功率自旋电子器件发展的重要方面。在天然存在的氧化物中,由于铁磁性和铁电性之间的不相容性,铁磁性和铁电性的共存也是十分罕见的。铁酸铋作为一种稀有的多铁化合物,其铁电性和反铁磁性在室温下共存,且其高于室温的铁电居里温度和反铁磁Neel温度（Tc～1100K和TN～643 K）,较大的自发极化（Ps～100μC/cm2）等优点,使其成为研究最多的多功能材料之一。然而,由于高温条件下Bi离子的挥发很容易诱导Fe离子变价和氧空位的形成,使样品不纯且漏电流较大,这就很难获得饱和的电滞回线和较大的剩余极化。此外,独特的空间调制螺旋磁结构使其呈现出室温反铁磁性,也不利于线性磁电耦合效应,使其很难进行实际应用。为了解决这些关键问题,近二十年关于样品制备方法的优化及其他改性的手段应运而生,来最大程度地改善铁酸铋基多铁材料的铁电和铁磁性...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 “铁”性材料概述
1.2.1 铁电性和铁电材料
1.2.2 铁磁性和铁磁材料
1.2.3 其他“铁”性
1.3 多铁性及多铁材料概述
1.3.1 磁电效应
1.3.2 铁电和铁磁的互斥与兼容
1.3.3 多铁材料的分类
1.3.4 多铁材料的应用
3材料概述"> 1.4 BiFeO3材料概述
3材料的结构"> 1.4.1 BiFeO3材料的结构
3材料的热力学性质"> 1.4.2 BiFeO3材料的热力学性质
3材料的物理性能"> 1.4.3 BiFeO3材料的物理性能
3材料的Bi位掺杂改性"> 1.4.4 BiFeO3材料的Bi位掺杂改性
1.4.5 本论文的主要内容
参考文献
3多铁材料的结构与物性研究">第二章 Sr和Pb组合掺BiFeO3多铁材料的结构与物性研究
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 样品制备
2.2.2 材料表征
2.3 结果与讨论
2.4 本章小结
参考文献
3陶瓷的结构与物性调控">第三章 Ca和Pb组合共掺对BiFeO3陶瓷的结构与物性调控
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 样品制备
3.2.2 材料表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 晶体结构及微观形貌表征
3.3.2 元素价态分析
3.3.3 铁电与介电性能分析
3.3.4 磁性能分析
3.4 本章小结
参考文献
3纳米颗粒的带隙和磁性调控:结构相变与Fe空缺的竞争作用">第四章 BiFeO3纳米颗粒的带隙和磁性调控:结构相变与Fe空缺的竞争作用
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 样品制备
4.2.2 材料表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 晶体结构与微观形貌表征
4.3.2 光学带隙分析
4.3.3 元素价态分析
4.3.4 独特磁性与起源机制探讨
4.4 本章小结
参考文献
2Fe4O9陶瓷的磁性和带隙的调控">第五章 非磁性离子掺杂对Bi2Fe4O9陶瓷的磁性和带隙的调控
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 样品制备
5.2.2 材料表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 晶体结构表征
5.3.2 磁性能分析
5.3.3 光学带隙分析
5.3.4 位点调控机制探讨
5.4 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
攻读博士学位期间获得的研究成果
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]多铁性十年回眸[J]. 刘俊明,南策文. 物理. 2014(02)
[3]磁电效应研究进展[J]. 段纯刚. 物理学进展. 2009(03)
[4]单相多铁性材料——极化和磁性序参量的耦合与调控[J]. 王克锋,刘俊明,王雨. 科学通报. 2008(10)
本文编号：3152264
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 “铁”性材料概述
1.2.1 铁电性和铁电材料
1.2.2 铁磁性和铁磁材料
1.2.3 其他“铁”性
1.3 多铁性及多铁材料概述
1.3.1 磁电效应
1.3.2 铁电和铁磁的互斥与兼容
1.3.3 多铁材料的分类
1.3.4 多铁材料的应用
3材料概述"> 1.4 BiFeO3材料概述
3材料的结构"> 1.4.1 BiFeO3材料的结构
3材料的热力学性质"> 1.4.2 BiFeO3材料的热力学性质
3材料的物理性能"> 1.4.3 BiFeO3材料的物理性能
3材料的Bi位掺杂改性"> 1.4.4 BiFeO3材料的Bi位掺杂改性
1.4.5 本论文的主要内容
参考文献
3多铁材料的结构与物性研究">第二章 Sr和Pb组合掺BiFeO3多铁材料的结构与物性研究
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 样品制备
2.2.2 材料表征
2.3 结果与讨论
2.4 本章小结
参考文献
3陶瓷的结构与物性调控">第三章 Ca和Pb组合共掺对BiFeO3陶瓷的结构与物性调控
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 样品制备
3.2.2 材料表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 晶体结构及微观形貌表征
3.3.2 元素价态分析
3.3.3 铁电与介电性能分析
3.3.4 磁性能分析
3.4 本章小结
参考文献
3纳米颗粒的带隙和磁性调控:结构相变与Fe空缺的竞争作用">第四章 BiFeO3纳米颗粒的带隙和磁性调控:结构相变与Fe空缺的竞争作用
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 样品制备
4.2.2 材料表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 晶体结构与微观形貌表征
4.3.2 光学带隙分析
4.3.3 元素价态分析
4.3.4 独特磁性与起源机制探讨
4.4 本章小结
参考文献
2Fe4O9陶瓷的磁性和带隙的调控">第五章 非磁性离子掺杂对Bi2Fe4O9陶瓷的磁性和带隙的调控
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 样品制备
5.2.2 材料表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 晶体结构表征
5.3.2 磁性能分析
5.3.3 光学带隙分析
5.3.4 位点调控机制探讨
5.4 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
攻读博士学位期间获得的研究成果
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]多铁性十年回眸[J]. 刘俊明,南策文. 物理. 2014(02)
[3]磁电效应研究进展[J]. 段纯刚. 物理学进展. 2009(03)
[4]单相多铁性材料——极化和磁性序参量的耦合与调控[J]. 王克锋,刘俊明,王雨. 科学通报. 2008(10)
本文编号：3152264
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