磁電復(fù)合材料不僅具有鐵電和鐵磁性,而且具有磁電耦合性能,具有廣泛的應(yīng)用前景,而目前普遍使用的鉛基磁電復(fù)合薄膜,因其產(chǎn)生環(huán)境污染并對人體健康產(chǎn)生危害,從而使該類磁電復(fù)合薄膜的應(yīng)用受到限制。本文采用溶膠凝膠法在Pt/Ti/SiO2/Si襯底上制備出了La摻雜的Bi4-xLaxTi3O12（BLTO）鐵電薄膜和Mn摻雜的Ni1-xMnxFe2O4（NMFO）鐵磁薄膜,以及兩種不同沉積順序的BN（先沉積鐵磁相）和NB（先沉積鐵電相）2-2型磁電復(fù)合薄膜,研究了薄膜的制備工藝對鐵電薄膜、鐵磁薄膜和磁電復(fù)合薄膜的相組成、顯微組織和性能的影響。首先采用溶膠-凝膠法制備了Bi4Ti3O12（BTO）和不同La摻雜量的BLTO薄膜。結(jié)果表明：700℃退火時,薄膜由BTO主相組成,無雜相存在；BTO薄膜表面致密、平整,薄膜與襯底之間的分界面較為清晰。和未摻La的BTO薄膜相比,摻La的BLTO薄膜的剩余極化強(qiáng)度、介電常數(shù)都明顯提高,而介電損耗明顯降低,表明La的摻雜可有效地提升薄膜的鐵電和介電性能。在當(dāng)La的摻雜量x=0.6時,BLTO薄膜具有最佳的介電性能和鐵電性能（Pr=23.56 μc/cm2, P... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 磁電復(fù)合材料
        1.2.1 磁電效應(yīng)
        1.2.2 磁電復(fù)合材料分類
        1.2.3 磁電復(fù)合薄膜分類
        1.2.4 磁電復(fù)合薄膜制備方法
    1.3 鐵電材料
        1.3.1 鐵電材料的鐵電性
        1.3.2 鐵電材料的分類
    1.4 鐵磁材料
        1.4.1 鐵磁材料的磁滯回線
        1.4.2 鐵磁材料分類
    1.5 本論文的研究意義及內(nèi)容
第二章 BTO鐵電薄膜的制備及性能表征
    2.1 引言
    2.2 Sol-gel法制備BTO薄膜
        2.2.1 主要儀器設(shè)備
        2.2.2 主要工藝流程及方法
        2.2.3 BTO測試表征方法
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 BTO前驅(qū)體的DSC-TG分析
        2.3.2 BTO粉體XRD分析
        2.3.3 BTO薄膜XRD分析
        2.3.4 BTO薄膜表面形貌分析
        2.3.5 BTO薄膜斷面形貌分析
        2.3.6 BTO原子力形貌分析
        2.3.7 BTO薄膜鐵電性能分析
        2.3.8 BTO薄膜介電性能分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 La摻雜的BLTO薄膜的性能及其機(jī)理研究
    3.1 引言
    3.2 Sol-gel法制備BLTO薄膜
        3.2.1 主要儀器設(shè)備
        3.2.2 主要工藝流程及方法
    3.3 結(jié)果討論及分析
        3.3.1 BLTO粉體XRD分析
        3.3.2 BLTO薄膜XRD分析
        3.3.3 BLTO薄膜表面形貌分析
        3.3.4 BLTO薄膜斷面形貌分析
        3.3.5 BLTO薄膜原子力形貌分析
        3.3.6 BLTO薄膜鐵電性能分析
        3.3.7 BLTO薄膜介電性能分析
        3.3.8 BLTO薄膜壓電性能定性分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Mn摻雜的NMFO薄膜的性能及其機(jī)理研究
    4.1 引言
    4.2 Sol-gel法制備NMFO薄膜
        4.2.1 主要儀器設(shè)備
        4.2.2 主要工藝流程及方法
    4.3 結(jié)果討論及分析
        4.3.1 NFO前驅(qū)體差熱熱重分析
        4.3.2 NFO粉體XRD分析
        4.3.3 NMFO粉體XRD分析
        4.3.4 NMFO薄膜XRD分析
        4.3.5 NMFO薄膜表面形貌分析
        4.3.6 NMFO薄膜斷面形貌分析
        4.3.7 NMFO薄膜原子力形貌分析
        4.3.8 NMFO薄膜磁性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 BLTO/NMFO磁電復(fù)合薄膜性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過程
        5.2.1 溶膠的制備
        5.2.2 襯底的清洗
        5.2.3 復(fù)合薄膜的制備及熱處理
    5.3 結(jié)果討論及分析
        5.3.1 復(fù)合薄膜XRD分析
        5.3.2 復(fù)合薄膜形貌分析
        5.3.3 復(fù)合薄膜原子力形貌分析
        5.3.4 復(fù)合薄膜鐵電性能分析
        5.3.5 復(fù)合薄膜鐵磁性能分析
        5.3.6 復(fù)合薄膜磁電耦合性能分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]多重鐵性微納米材料的制備與表征[D]. 謝淑紅.湘潭大學(xué) 2008

碩士論文
[1]Ba0.77Ca0.23TiO3鐵電晶體生長及其性能研究[D]. 王奕程.山東大學(xué) 2013
[2]多層磁電薄膜的制備及性能研究[D]. 周玉棠.電子科技大學(xué) 2008



本文編號：3122909