多功能材料（多鐵材料,磁電介質,自旋電子材料等）由于其可能應用于存儲材料和豐富的基礎物理學性質而引起了越來越多的關注。具體地來講,在過渡金屬氧化物中,晶格,電荷,自旋和/或軌道自由度之間的強相互作用為調節(jié)其物理性質提供了平臺。近來,電場對磁性的調控也是低功率自旋電子器件發(fā)展的重要方面。在天然存在的氧化物中,由于鐵磁性和鐵電性之間的不相容性,鐵磁性和鐵電性的共存也是十分罕見的。鐵酸鉍作為一種稀有的多鐵化合物,其鐵電性和反鐵磁性在室溫下共存,且其高于室溫的鐵電居里溫度和反鐵磁Neel溫度（Tc～1100K和TN～643 K）,較大的自發(fā)極化（Ps～100μC/cm²）等優(yōu)點,使其成為研究最多的多功能材料之一。然而,由于高溫條件下Bi離子的揮發(fā)很容易誘導Fe離子變價和氧空位的形成,使樣品不純且漏電流較大,這就很難獲得飽和的電滯回線和較大的剩余極化。此外,獨特的空間調制螺旋磁結構使其呈現(xiàn)出室溫反鐵磁性,也不利于線性磁電耦合效應,使其很難進行實際應用。為了解決這些關鍵問題,近二十年關于樣品制備方法的優(yōu)化及其他改性的手段應運而生,來最大程度地改善鐵酸鉍基多鐵材料的鐵電和鐵磁性... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 “鐵”性材料概述
        1.2.1 鐵電性和鐵電材料
        1.2.2 鐵磁性和鐵磁材料
        1.2.3 其他“鐵”性
    1.3 多鐵性及多鐵材料概述
        1.3.1 磁電效應
        1.3.2 鐵電和鐵磁的互斥與兼容
        1.3.3 多鐵材料的分類
        1.3.4 多鐵材料的應用
3材料概述">    1.4 BiFeO₃材料概述
3材料的結構">        1.4.1 BiFeO₃材料的結構
3材料的熱力學性質">        1.4.2 BiFeO₃材料的熱力學性質
3材料的物理性能">        1.4.3 BiFeO₃材料的物理性能
3材料的Bi位摻雜改性">        1.4.4 BiFeO₃材料的Bi位摻雜改性
        1.4.5 本論文的主要內(nèi)容
    參考文獻
3多鐵材料的結構與物性研究">第二章 Sr和Pb組合摻BiFeO₃多鐵材料的結構與物性研究
    2.1 引言
    2.2 實驗方法
        2.2.1 樣品制備
        2.2.2 材料表征
    2.3 結果與討論
    2.4 本章小結
    參考文獻
3陶瓷的結構與物性調控">第三章 Ca和Pb組合共摻對BiFeO₃陶瓷的結構與物性調控
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 材料表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 晶體結構及微觀形貌表征
        3.3.2 元素價態(tài)分析
        3.3.3 鐵電與介電性能分析
        3.3.4 磁性能分析
    3.4 本章小結
    參考文獻
3納米顆粒的帶隙和磁性調控:結構相變與Fe空缺的競爭作用">第四章 BiFeO₃納米顆粒的帶隙和磁性調控:結構相變與Fe空缺的競爭作用
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 材料表征
    4.3 結果與討論
        4.3.1 晶體結構與微觀形貌表征
        4.3.2 光學帶隙分析
        4.3.3 元素價態(tài)分析
        4.3.4 獨特磁性與起源機制探討
    4.4 本章小結
    參考文獻
2Fe₄O₉陶瓷的磁性和帶隙的調控">第五章 非磁性離子摻雜對Bi₂Fe₄O₉陶瓷的磁性和帶隙的調控
    5.1 引言
    5.2 實驗方法
        5.2.1 樣品制備
        5.2.2 材料表征
    5.3 結果與討論
        5.3.1 晶體結構表征
        5.3.2 磁性能分析
        5.3.3 光學帶隙分析
        5.3.4 位點調控機制探討
    5.4 本章小結
    參考文獻
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 展望
攻讀博士學位期間獲得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]多鐵性材料研究進展及發(fā)展方向[J]. 南策文.  中國科學:技術科學. 2015(04)
[2]多鐵性十年回眸[J]. 劉俊明,南策文.  物理. 2014(02)
[3]磁電效應研究進展[J]. 段純剛.  物理學進展. 2009(03)
[4]單相多鐵性材料——極化和磁性序參量的耦合與調控[J]. 王克鋒,劉俊明,王雨.  科學通報. 2008(10)



本文編號：3152264