BCZT/CZFO无铅磁电复合薄膜的制备及性能研究

发布时间：2023-10-06 18:20

　　磁电复合薄膜同时具有良好的铁电性能和铁磁性能,不仅易与微电子器件兼容,而且能降低器件的体积,因此在下一代多功能器件(如信息存储器件、自旋电子器件、新型磁电耦合传感器等)方而有着十分广泛的应用前景。本文采用溶胶-凝胶法分别制备了Co0.8Zn0.2Fe2O4(CZFO)铁磁薄膜、(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.9Ti0.1)03(BCZT)无铅铁电薄膜以及2-2型BCZT/CZFO无铅磁电复合薄膜。论文首先采用溶胶-凝胶法分别在Si(001)衬底及Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备了CZFO薄膜,研究了衬底对薄膜的微观结构以及磁性能的影响。研究发现,在650℃退火时,两种衬底上制备的CZFO薄膜均为单相尖晶石结构,无择优取向；在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上制备的CZFO薄膜表而更加均匀致密。由拉曼光谱分析可知,在上述两种衬底上沉积的CZFO薄膜均处于压应力状态；相对而言,在Si(001)衬底上沉积的CZFO薄膜受到的压应力较大。磁性能测试表明,沉积在Pt(111)/Ti/SiO2/Si衬底上的CZFO薄膜的矫顽力(Hc)小于Si(001)衬底上薄膜的矫顽力...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 多铁性材料
    1.2 磁电多铁性材料
    1.3 磁电多铁性复合薄膜的研究进展
        1.3.1 磁电复合薄膜的结构
        1.3.2 磁电复合薄膜的制备方法
        1.3.3 磁电纳米粉体的制备方法
        1.3.4 磁电复合薄膜的性能
        1.3.5 磁电复合薄膜的应用
    1.4 钴铁氧体国内外研究现状
        1.4.1 钴铁氧体的结构
        1.4.2 钴铁氧体的性能
    1.5 锆钛酸钡钙国内外研究现状
        1.5.1 锆钛酸钡钙的结构
        1.5.2 锆钛酸钡钙的性能
    1.6 本论文研究内容
第二章 薄膜的制备及表征方法
    2.1 粉体及薄膜的制备
        2.1.1 CZFO粉体及薄膜的制备
        2.1.2 BCZT粉体及薄膜的制备
        2.1.3 BCZT/CZFO磁电复合薄膜的制备
    2.2 粉体及薄膜的表征方法
第三章 CZFO薄膜的性能表征
    3.1 引言
    3.2 实验结果及分析
        3.2.1 CZFO干凝胶的TG-DSC分析
        3.2.2 CZFO粉体的XRD图谱
        3.2.3 CZFO粉体的TEM分析
        3.2.4 不同衬底上CZFO薄膜的XRD图谱
        3.2.5 不同厚度的CZFO薄膜的XRD图谱
        3.2.6 CZFO薄膜的形貌分析
        3.2.7 CZFO拉曼光谱分析
        3.2.8 粉体及薄膜的磁性能测试
    3.3 本章小结
第四章 BCZT薄膜的性能表征
    4.1 引言
    4.2 实验结果及分析
        4.2.1 BCZT干凝胶的TG-DSC分析
        4.2.2 BCZT粉体的XRD图谱
        4.2.3 BCZT粉体的TEM分析
        4.2.4 不同退火温度对薄膜微观结构的影响
        4.2.5 TiO₂晶种层对薄膜微观结构的影响
        4.2.6 LaNiO₃晶种层对薄膜微观结构及电性能的影响
    4.3 本章小结
第五章 BCZT/CZFO复合薄膜的制备及性能表征
    5.1 引言
    5.2 不同CZFO膜厚复合薄膜的微观结构及性能表征
        5.2.1 不同CZFO膜厚复合薄膜的XRD图谱
        5.2.2 不同CZFO膜厚复合薄膜的显微形貌
        5.2.3 不同CZFO膜厚复合薄膜的铁电性能
        5.2.4 不同CZFO膜厚复合薄膜的磁性能
        5.2.5 不同CZFO膜厚复合薄膜的磁电耦合性能
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文



本文编号：3852223