BiFeO 3 基纳米陶瓷的制备与多铁性能研究

发布时间：2023-05-26 19:08

　　多铁材料是一种同时具有两种以上铁有序(即铁电性、铁磁性和铁弹性)的材料,并且这几种铁有序之间可以相互耦合。BiFeO₃是少数一类在室温下具有多铁性的单相材料,因具有高的居里温度(T_c≈1103K)和高的尼尔温度(T_N≈643 K)而备受关注。BiFeO₃多铁材料在传感器、铁电存储器、多态存储器和自旋电子器件中有广泛的应用前景,相关研究被广泛报道。本文以此为背景,采用等离子烧结法(SPS)制备了BiFeO₃纳米陶瓷,通过打破BiFeO₃自身的反铁磁螺旋周期(62 nm),提高其磁性,同时研究了晶粒尺寸对BiFeO₃陶瓷电学特性和热缺陷类型的影响。在上述研究基础上,对B位掺杂BiFeO₃纳米陶瓷(BiFe_0.95Ti_0.05O₃)的铁电性、介电性和铁磁性进行了详细的分析,并深入探讨了晶粒尺寸和晶格结构畸变对纳米陶瓷的铁电性和铁磁性的影响。进一步地,对比...

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 BiFeO₃多铁材料的特性
    1.3 纳米结构BiFeO₃的研究进展
    1.4 BiFeO₃的掺杂改性研究进展
    1.5 本论文的选题依据和主要内容
2 BiFeO₃基纳米陶瓷的制备原理
    2.1 实验原料和实验仪器设备
    2.2 微观测试及性能表征
3 菱方相BiFeO₃纳米陶瓷的制备及其物性研究
    3.1 BiFeO₃陶瓷的制备工艺
    3.2 纯相BiFeO₃的物相分析和微观形貌
    3.3 不同晶粒尺寸BiFeO₃陶瓷的介电性能
    3.4 BiFeO₃陶瓷的铁磁性分析
    3.5 BiFeO₃陶瓷的缺陷模型和第一性原理分析
    本章小结
4 菱方相BiFe_0.95Ti_0.05O₃纳米陶瓷的制备及其物性研究
    4.1 Ti掺杂BiFeO₃纳米陶瓷的制备
    4.2 BiFe_0.95Ti_0.05O₃的物相及微结构分析
    4.3 BiFe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷的介电性能分析
    4.4 BiFe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷的铁电性和铁磁性分析
    4.5 BiFe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷自发磁化的交换作用和电子跳跃模型
    本章小结
5 正交相Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃基纳米陶瓷的制备及其物性研究
    5.1 Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃纳米陶瓷的制备
    5.2 Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃陶瓷的结构与微观形貌分析
    5.3 Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃的铁电性分析及其模型解释
    5.4 Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃的阻抗谱及缺陷分析
    5.5 Bi_0.8Gd_0.2Fe_1-xTi_xO₃的铁磁性分析
    本章小结
6 正交相Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃纳米陶瓷的制备及其物性研究
    6.1 Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃纳米陶瓷的制备
    6.2 Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃纳米陶瓷的微观结构
    6.3 Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷的电学特性表征
    6.4 Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷的铁磁性及RKKY模型
    6.5 Bi_0.8Ho_0.2Fe_0.95Ti_0.05O₃陶瓷的介电弛豫与电导
    本章小结
7 总结与展望
    7.1 本文结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的论文



本文编号：3823116