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BST/BNFO梯度多铁性陶瓷的介电性能研究

发布时间:2021-09-07 03:42
  多铁性材料是一种同时具有磁、电性能的多功能材料,材料的同一个相中包含两种及两种以上铁的基本性能,并且存在磁电耦合效应。但是,铁电性和铁磁性在有些情况下是难以共存的。即使有些材料在室温下同时具有铁电性和铁磁性,但其内部的磁电耦合和相互调控较差,这在一定程度上限制了它们的实际应用。梯度材料通过连续(或准连续)地改变两种材料的组成方式、比例等因素使其性能随组成与结构的变化而渐变,功能梯度材料的组成和显微结构(陶瓷、金属等)不但连续分布,而且可以控制。特殊的梯度组成方式和结构会使铁电性与磁性耦合而产生磁电效应,为发展铁电-磁性集成效应的新型信息存储处理及磁电器件等提供了巨大的潜在应用前景。本论文主要是通过高温固相法制备掺杂不同浓度钛酸锶(SrTiO3)的钛酸锶钡/铁酸钕铋(BST/BNFO)复合材料,然后根据不同的梯度比例和方式合成烧结出钛酸锶钡/铁酸钕(BST/BNFO)梯度陶瓷材料,通过X射线衍射仪、扫描电镜、磁强计、铁电分析仪和介电测试仪等分别对复合陶瓷材料及其梯度陶瓷的物相结构、微观形貌、磁性、铁电性及其介电性能进行表征,分析和讨论梯度陶瓷材料的磁学和电学性能及其... 

【文章来源】:上海师范大学上海市

【文章页数】:84 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

BST/BNFO梯度多铁性陶瓷的介电性能研究


多铁材料相控制关系图

示意图,磁滞回线,示意图,磁化场


图 1-2 磁滞回线示意图 H 逐渐增加时,磁化强度 M 将沿 OB 先缓慢增加继而迅速饱和。B 点对应坐标(Hc、Ms),即当 H 增大到 Hc 时、OAB 段。OB 称为起始磁化曲线,如果将磁化场 H 减小,线反方向进行,而是按另一条曲线变化,如图 BC 段所示存在剩余磁化强度 Mr。继续加上反向磁场,当反向磁化化强度才降到零。强制磁化强度 M 降为零的外加磁化场的当反向继续增加磁化场,反向磁化强度很快达到饱和,正向磁场,磁化强度 M 沿 EFG 曲线变化,最后形成一个封合曲线称为磁滞回线。由于铁磁物质处在周期性交变磁场被磁化,相应的磁滞回线称为交流磁滞回线,磁滞回线所物质通过一磁化循环中所消耗的能量,叫做磁滞损耗,在磁滞损耗。在磁性物质中,原子磁矩在空间上的取向规律畴会向各个方向随机排列以使能量处于最低状态,从而样[14]

示意图,电滞回线,示意图,外斯


上海师范大学硕,铁电性的发现要晚很多。1920 年 Valasek[16]发现酒石H3O,又称罗希盐)。如果晶体在某个温度范围内具有自电场时),并且将外电场作用于晶体时,自发极化的方向晶体的这种性质成为铁电性。具有这种性质的晶体成为重要特征[17]:一,具有电滞回线,电滞回线是判断材料据。二,存在一个临界温度—居里温度 Tc。三,在居里温性、光学和热学等性质出现反常现象。这其中最具代表的时ε与满足居里-外斯定律:ε=C/(T-T0),C:居里-外斯或称居里-外斯温度,T:绝对温度。其中极化强度与外加线即电滞回线,如图 1-3。


本文编号:3388773

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